JP3188524B2 - Substrate for inkjet head, inkjet head using the substrate, and inkjet apparatus equipped with the head - Google Patents

Substrate for inkjet head, inkjet head using the substrate, and inkjet apparatus equipped with the head

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JP3188524B2
JP3188524B2 JP20548492A JP20548492A JP3188524B2 JP 3188524 B2 JP3188524 B2 JP 3188524B2 JP 20548492 A JP20548492 A JP 20548492A JP 20548492 A JP20548492 A JP 20548492A JP 3188524 B2 JP3188524 B2 JP 3188524B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、キャビテーションの衝
撃に対する耐性、キャビテーションによるエロージョン
に対する耐性、化学的安定性、電気化学的安定性、耐酸
化性、耐溶解性、耐熱性、耐熱衝撃性、機械的耐久性等
に優れた発熱抵抗体を具備するインクジェットヘッド、
該ヘッドを構成するためのインクジェットヘッド用基体
およびインクジェット装置に関する。このインクジェッ
トヘッドとしては、熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される熱エネ
ルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を有する電気
熱変換体を具備するものを代表的な例として挙げること
ができる。そしてこの電気熱変換体は、消費電力が少な
く、入力信号に対する応答性に優れたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, chemical stability, electrochemical stability, oxidation resistance, melting resistance, heat resistance, thermal shock resistance, and mechanical stability. Ink jet head equipped with a heating resistor excellent in mechanical durability and the like,
The present invention relates to a substrate for an ink jet head and an ink jet device for constituting the head. A typical example of the ink jet head is an ink jet head having an electrothermal converter having a heating resistor which generates heat energy used for discharging ink by directly applying heat energy to the ink on the heat acting surface. A typical example. The electrothermal converter has low power consumption and excellent responsiveness to an input signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】米国特許第4,723,129号明細書
や米国特許第4,740,796号明細書等に記載され
ている熱エネルギーを利用したインクジェット方式は、
高速高密度で高精細高画質の記録が可能で、且つカラー
化、コンパクト化に適しており、近年とみに注目を集め
ている。この方式を用いる装置の代表例においては、記
録用液体であるインクを熱エネルギーを利用して吐出さ
せるため、インクに熱を作用させる熱作用部が存在す
る。即ち、インク路に対応して熱作用部を有する発熱抵
抗体を設け、この発熱抵抗体が発生した熱エネルギーを
利用してインクを急激に加熱して発泡させ、この発泡に
基づいてインクを吐出するものである。
2. Description of the Related Art An ink jet system using thermal energy described in U.S. Pat. No. 4,723,129 and U.S. Pat.
It is capable of high-speed, high-density, high-definition, high-quality recording, and is suitable for colorization and compactness. In a typical example of an apparatus using this method, a heat acting portion for applying heat to the ink exists because the ink that is the recording liquid is ejected using thermal energy. That is, a heating resistor having a heat acting portion is provided corresponding to the ink path, and the heat energy generated by the heating resistor is rapidly heated to foam the ink, and the ink is discharged based on the foaming. Is what you do.

【0003】この熱作用部は、対象物に熱を作用させる
という観点からすると、従来のいわゆるサーマルヘッド
の構成と一見類似している部分もあるが、熱作用部がイ
ンクに直接接する点や、熱作用部がインクの発泡と消泡
との繰り返しによるキャビテーションによって機械的衝
撃や、場合によってはエロージョンにさらされるという
点、また熱作用が10-1〜10マイクロ秒というオーダ
ーの極めて短い時間に1000℃近い温度の上昇および
下降にさらされるといった点などで、サーマルヘッドと
はその根本技術が大きく異なる。従って、サーマルヘッ
ド技術をインクジェット技術にそのまま適用することが
できないことは言うまでもない。即ち、サーマルヘッド
技術とインクジェット技術とを同列に論じることはでき
ない。
[0003] From the viewpoint of applying heat to an object, the heat-acting portion has a portion that is apparently similar to the structure of a conventional thermal head. However, the heat-acting portion is in direct contact with ink. The thermal action portion is exposed to mechanical shock or erosion due to cavitation due to repeated bubbling and defoaming of the ink. In addition, the thermal action is performed for a very short time of 10 -1 to 10 microseconds. The fundamental technology is greatly different from that of the thermal head in that the thermal head is exposed to a rise and fall of a temperature close to ° C. Therefore, it goes without saying that the thermal head technology cannot be directly applied to the ink jet technology. That is, the thermal head technology and the ink jet technology cannot be discussed in the same line.

【0004】ところで、インクジェットヘッドの熱作用
部については、それが前述したような厳しい環境にさら
されるため、発熱抵抗体上に保護膜として例えばSiO
2,SiC,Si3N等からなる電気絶縁性層と、さらに
その上のTa等からなる耐キャビテーション層とを設け
る構造とし、使用環境から熱作用部を保護するのが一般
的である。このようなインクジェットヘッドに用いられ
る保護膜の構成材料としては、例えば米国特許第4,3
35,389号明細書に記載されているキャビテーショ
ンによる衝撃やエロージョンに対して強い材料を挙げる
ことができる。
Meanwhile, since the heat acting portion of the ink jet head is exposed to the severe environment as described above, for example, SiO.sub.2 is formed as a protective film on the heating resistor.
It is a general practice to provide a structure in which an electrically insulating layer made of 2 , SiC, Si 3 N, or the like, and a cavitation-resistant layer made of Ta or the like thereon are further provided to protect the heat acting portion from the use environment. As a constituent material of a protective film used for such an ink jet head, for example, US Pat.
Materials that are resistant to cavitation impact and erosion described in Japanese Patent No. 35,389.

【0005】これとは別に、インクジェットヘッドの熱
作用部に対しては、消費電力を低くし、入力信号に対す
る応答性を高めるために、発熱抵抗体で発生させた熱が
できるだけ効率よくかつ速やかにインクに作用すること
が望まれる。そのため、保護膜が設けられた形態とは別
に、発熱抵抗体が直にインクに接する形態も例えば特開
昭55−126462号公報などで提案されている。
[0005] Separately, in order to reduce power consumption and increase responsiveness to an input signal, heat generated by the heating resistor is efficiently and promptly applied to the heat acting portion of the ink jet head. It is desired to act on the ink. Therefore, in addition to the form in which the protective film is provided, a form in which the heating resistor is in direct contact with the ink is proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-126462.

【0006】この形態のインクジェットヘッドは、熱効
率の点では保護膜が設けられた形態に勝っているもの
の、発熱抵抗体がキャビテーションによる衝撃やエロー
ジョン、さらには温度の上昇および下降にさらされるだ
けでなく、発熱抵抗体に接する記録用液体が導電性を有
するために記録用液体中にも電流が流れ、その結果生じ
る電気化学反応にも発熱抵抗体がさらされることにな
る。このため、従来発熱抵抗体の材料として知られてい
るTa2N,RuO2を始めとする様々な金属、合金、金
属化合物、あるいはサーメットも、この形態のインクジ
ェットヘッドの発熱抵抗体に用いるには耐久性、安定性
において必ずしも充分でない。
Although the ink jet head of this embodiment is superior to the embodiment provided with the protective film in terms of thermal efficiency, it not only exposes the heat generating resistor to shock and erosion due to cavitation, and further increases and decreases the temperature. In addition, since the recording liquid in contact with the heating resistor has conductivity, a current also flows in the recording liquid, and the heating resistor is exposed to the resulting electrochemical reaction. For this reason, various metals, alloys, metal compounds, or cermets, such as Ta 2 N and RuO 2 , which are conventionally known as materials for a heating resistor, are also used for the heating resistor of the ink jet head of this embodiment. Durability and stability are not always sufficient.

【0007】前述のような保護膜が設けられた形態のイ
ンクジェットヘッドでは、耐久性や抵抗変化の点で実用
上採用できるものが提案されているが、いずれの場合に
あっても保護膜の形成時に生ずる欠陥の発生を完全に防
止することは非常に難しく、この点が量産時に歩留まり
を下げる大きな要因となる。そして、記録の高速化、高
密度化が一層求められ、それに対応してインクジェット
ヘッドの吐出口の数が増加する傾向にあることから、こ
のことは大きな問題となってきている。
As for the ink jet head provided with the above-mentioned protective film, there has been proposed an ink jet head which can be practically employed in terms of durability and resistance change. It is very difficult to completely prevent the occurrence of defects that sometimes occur, and this point is a major factor that lowers the yield during mass production. This has become a serious problem since higher speed and higher density of printing are required, and the number of ejection ports of the ink jet head tends to increase correspondingly.

【0008】また、上述の保護膜は発熱抵抗体から記録
用液体への熱伝達効率を下げるが、この熱伝達効率が悪
いと、必要となる全体の消費電力が増し、駆動時におけ
るインクジェットヘッドの温度変化が大きくなってしま
う。この温度変化は吐出口から吐出される滴の体積変化
につながり、画像での濃度変化の原因となる。また、記
録の高速化に対応するために、時間当たりの吐出回数を
増やすとそれに応じてインクジェットヘッドでの消費電
力が上昇すると、温度変化は大きくなり、この温度変化
が得られる画像にそれに応じた濃度変化をもたらすこと
になる。また、電気熱変換体の高密度化を伴う吐出口の
マルチ化を行なった場合でもインクジェットヘッドでの
消費電力は上昇し、それによる温度変化はやはり得られ
る画像を該温度変化に応じた濃度変化を伴うものにして
しまう。こうした得られる画像を濃度変化のあるものに
してしまう問題は、記録画像の高画質化に対する要求に
反するものであり、早期解決を要する問題である。
Further, the above-mentioned protective film reduces the efficiency of heat transfer from the heating resistor to the recording liquid. However, if the heat transfer efficiency is low, the required overall power consumption increases, and the ink jet head during driving is required. The temperature change becomes large. This change in temperature leads to a change in the volume of the droplet discharged from the discharge port, which causes a change in density in an image. Also, in order to cope with high-speed printing, if the number of ejections per time is increased and the power consumption of the inkjet head is correspondingly increased, the temperature change becomes large, and the temperature change is corresponding to the obtained image. This will result in a change in concentration. In addition, even when the number of ejection ports is increased due to the increase in the density of the electrothermal transducer, the power consumption of the ink-jet head increases, and the temperature change due to the temperature change also results in the density change corresponding to the temperature change. Will be accompanied. Such a problem that an obtained image has a change in density is contrary to a demand for higher quality of a recorded image, and is a problem that needs to be solved early.

【0009】このような問題を解決するため、発熱抵抗
体とインクが直に接する、熱効率のよいインクジェット
ヘッドの提供が切望されている。
In order to solve such a problem, there is a strong demand for providing a heat-efficient ink jet head in which the heating resistor and the ink are in direct contact with each other.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既に述
べたように、インクが直に発熱抵抗体に接する従来の形
態においては、発熱抵抗体がキャビテーションによる衝
撃やエロージョンさらには温度の上昇および下降にさら
されるだけでなく、電気化学反応にもさらされるので、
従来のTa2N,RuO2,HfB2等の発熱抵抗体の材
料では、機械的に破壊されたり、腐食、溶解されてしま
う等、耐久性に問題がある。
However, as described above, in the conventional configuration in which the ink is in direct contact with the heating resistor, the heating resistor is exposed to the impact or erosion due to cavitation, and further to the rise and fall of the temperature. As well as being exposed to electrochemical reactions,
Conventional heating resistor materials such as Ta 2 N, RuO 2 , and HfB 2 have problems in durability, such as being mechanically broken, corroded, and dissolved.

【0011】米国特許第4,335,389号明細書に
記載されているキャビテーションによる衝撃やエロージ
ョンに対して強い材料は、上記のような保護膜(耐キャ
ビテーション層)として用いる場合に初めてその効果が
発揮されるものである。ところが、この材料をインクに
直に接する発熱抵抗体として用いる場合には、電気化学
反応によって溶解あるいは腐食されてしまうことがあ
り、充分な耐久性を得ることはできない。
The material described in US Pat. No. 4,335,389, which is strong against impact and erosion due to cavitation, has its effect only when used as a protective film (anti-cavitation layer) as described above. It will be demonstrated. However, when this material is used as a heating resistor directly in contact with the ink, the material may be dissolved or corroded by an electrochemical reaction, and sufficient durability cannot be obtained.

【0012】また、高精細、高画質の記録にとって、吐
出の安定性は不可欠であり、そのためには、発熱抵抗体
の抵抗変化が小さいことが必要である。特開昭59−9
6971号公報に記載のあるTaやTa−Al合金は、
インクジェットヘッドのインクに直に接する発熱抵抗体
として用いる場合に、抵抗体が破断しないという点での
耐久性、即ち耐キャビテーション性においては比較的優
れている。しかしながら、発泡を繰り返す間の抵抗変化
という点においては、例えばTaやTa−Al合金では
さほど小さくなく満足のゆくものではない。さらに、T
aやTa−Al合金では、抵抗体が破断する印加パルス
電圧(Vbreak)と発泡閾値電圧(Vth)との比Mがさ
ほど大きくなくて耐熱性がさほど高くなく、駆動電圧
(Vop)の僅かな増加により抵抗体の寿命が大きく低下
してしまうことがあるという問題があった。即ち、Ta
やTa−Al合金は電気化学反応に対する耐性が必ずし
も充分ではなく、そのためにインクジェットヘッドのイ
ンクと直に接する発熱抵抗体の材料として用いた場合に
は、多数の印加パルスにより発泡が繰り返されると、発
熱抵抗体の電気抵抗が大きく変化し、それにより発泡の
状態もまた変化してしまうという問題や、耐熱性がさほ
ど大きくないため、Vopのわずかな変化が抵抗体の寿命
を大きく左右することがあるといった問題がある。
In addition, ejection stability is indispensable for high-definition and high-quality printing. For this purpose, it is necessary that the resistance change of the heating resistor is small. JP-A-59-9
No. 6971 discloses Ta and Ta-Al alloy.
When used as a heat-generating resistor that is in direct contact with the ink of the ink-jet head, it is relatively excellent in durability in that the resistor does not break, that is, in cavitation resistance. However, in terms of resistance change during repeated foaming, for example, Ta or Ta-Al alloy is not so small and unsatisfactory. Furthermore, T
In a and Ta-Al alloys, the ratio M between the applied pulse voltage (V break ) at which the resistor breaks and the foaming threshold voltage (V th ) is not so large, the heat resistance is not so high, and the driving voltage (V op ) There has been a problem that the life of the resistor may be greatly reduced due to a slight increase in the resistance. That is, Ta
And Ta-Al alloys are not always sufficiently resistant to electrochemical reactions, and when used as a material for a heating resistor that is in direct contact with the ink of an ink jet head, when foaming is repeated by a large number of applied pulses, The problem is that the electrical resistance of the heating resistor changes greatly, and the foaming state also changes, and the slight change in V op greatly affects the life of the resistor because the heat resistance is not so large. There is a problem that there is.

【0013】このように、従来既知の材料で記録用液体
(即ち、インク)に直に接する発熱抵抗体を形成して
も、キャビテーションの衝撃に対する耐性、キャビテー
ションによるエロージョンに対する耐性、機械的耐久
性、化学的安定性、電気化学的安定性、抵抗安定性、耐
熱性、耐酸化性、耐溶解性および耐熱衝撃性の全てを満
足できるインクジェットヘッドまたはインクジェット装
置を得ることはなかなかできない。
As described above, even if a heating resistor directly in contact with a recording liquid (ie, ink) is formed of a conventionally known material, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, mechanical durability, It is difficult to obtain an inkjet head or an inkjet apparatus that satisfies all of chemical stability, electrochemical stability, resistance stability, heat resistance, oxidation resistance, dissolution resistance and thermal shock resistance.

【0014】特に、発熱抵抗体がインクと直に接するよ
うに設けられた構造を有し、熱伝導効率が高く、信号応
答性にすぐれ、且つ充分な耐久性と吐出安定性とを有す
るインクジェットヘッドを得ることはなかなかできな
い。
In particular, an ink jet head having a structure in which a heating resistor is provided so as to be in direct contact with ink, has high heat conduction efficiency, is excellent in signal response, and has sufficient durability and ejection stability. It is not easy to get.

【0015】本発明者らは、以上述べた種々の技術課題
を解決する発明をなした(国際公開広報WO90/09
888(以下「文献1」と称す)及びWO90/098
87(以下「文献2」と称す)参照)。即ち、これら文
献1及び文献2において本発明者らは、特定の組成範囲
のIr−Ta合金或いは特定の組成範囲のIr−Ta−
Al合金をインクジェットヘッドの発熱抵抗体の材料と
して用いることを提案した。これらの合金は、キャビテ
ーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションによる
エロージョンに対する耐性、機械的耐久性、化学的安定
性、電気化学的安定性、抵抗安定性、耐熱性、耐酸化
性、耐溶解性および耐熱衝撃性の全てについてそれなり
に満足できるものである。中でもIrは、特に耐熱性、
耐酸化性、化学的安定性などの点において優位性を現出
させやすい好ましい材料である。
The present inventors have made an invention which solves the various technical problems described above (International Publication WO90 / 09).
888 (hereinafter referred to as "Document 1") and WO 90/098
87 (hereinafter referred to as "Document 2"). That is, in these Documents 1 and 2, the present inventors have determined that an Ir—Ta alloy having a specific composition range or an Ir—Ta— alloy having a specific composition range.
It has been proposed to use an Al alloy as a material for a heating resistor of an ink jet head. These alloys are resistant to cavitation impact, cavitation erosion, mechanical durability, chemical stability, electrochemical stability, resistance stability, heat resistance, oxidation resistance, melting resistance and thermal shock resistance. It is reasonably satisfactory for all genders. Among them, Ir is particularly heat-resistant,
It is a preferable material which is easy to exhibit superiority in terms of oxidation resistance, chemical stability and the like.

【0016】近年、インクジェット装置は、個人的使用
のために小型化される傾向にあり、二次電池が組み込ま
れた小型のインクジェット装置が市販されている。とこ
ろで、市販されている通常の二次電池は、その電圧が1
0V前後である。そうした二次電池が組み込まれたイン
クジェット装置では、所定のコンバーターを組み込むこ
とにより、二次電池の10V前後の電圧を約倍の20V
前後にまで引き上げて用いていることが多い。その理由
は、駆動パルスの幅(駆動時間)を短くして高速駆動に
よる高速記録を達成するためである。
In recent years, ink jet devices have tended to be miniaturized for personal use, and small ink jet devices incorporating a secondary battery are commercially available. By the way, a commercially available ordinary secondary battery has a voltage of one.
It is around 0V. In an ink-jet device incorporating such a secondary battery, a predetermined converter is incorporated so that the voltage of about 10 V of the secondary battery is approximately doubled to 20 V.
Often used up and down. The reason is to achieve high-speed recording by high-speed driving by shortening the width (driving time) of the driving pulse.

【0017】一方、インクジェット装置については、更
なる小型化の要求があり、この場合コンバーターの使用
を省くことが望ましい。コンバーターをもたないインク
ジェット装置の場合、二次電池の10V前後の電圧を駆
動電圧として用いることになり、駆動電圧が低い分イン
クを適正な状態でもって吐出させるために駆動パルスの
幅(駆動時間)を大きくする必要がある。
On the other hand, there is a demand for further downsizing of the ink jet apparatus, and in this case, it is desirable to omit the use of the converter. In the case of an inkjet apparatus without a converter, a voltage of about 10 V of a secondary battery is used as a driving voltage, and the width of a driving pulse (driving time) is required to discharge ink in an appropriate state by the lower driving voltage. ) Needs to be increased.

【0018】しかし、この様に比較的長い幅の駆動パル
スで駆動を行う場合には、前述した文献1及び文献2で
提案された発熱抵抗体であっても、耐久性の点で充分と
は言えない。こうしたことから、比較的長い幅の駆動パ
ルスで駆動を行う場合であっても充分な耐久性を有する
発熱抵抗体の提供が望まれている。
However, when the driving is performed by the driving pulse having a relatively long width as described above, even if the heating resistors proposed in the above-mentioned Documents 1 and 2 are not sufficient in terms of durability. I can not say. Therefore, it is desired to provide a heating resistor having sufficient durability even when driving is performed by a driving pulse having a relatively long width.

【0019】本発明の主たる目的は、従来のインクジェ
ットヘッドにおける上述した問題を解決し、改善された
インクジェットヘッドを提供することにある。
A main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional ink jet head and to provide an improved ink jet head.

【0020】本発明の他の目的は、キャビテーションの
衝撃に対する耐性、キャビテーションによるエロージョ
ンに対する耐性、機械的耐久性、化学的安定性、電気化
学的安定性、抵抗安定性、耐熱性、耐酸化性、耐溶解性
および耐熱衝撃性のそれぞれについて優れた改善された
インクジェットヘッドを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, mechanical durability, chemical stability, electrochemical stability, resistance stability, heat resistance, oxidation resistance, An object of the present invention is to provide an ink jet head having improved dissolution resistance and thermal shock resistance.

【0021】本発明の更なる目的は、長時間の繰り返し
使用にあっても常時安定してオンデマンドの信号に即応
答して熱エネルギーを効率よく記録用液体(インク)に
伝達してインク吐出を行い、優れた記録画像をもたらす
改善されたインクジェットヘッドを提供することにあ
る。
A further object of the present invention is to stably and immediately respond to an on-demand signal even when used repeatedly for a long time to efficiently transfer heat energy to a recording liquid (ink) to discharge ink. And to provide an improved inkjet head that provides excellent recorded images.

【0022】本発明の更に他の目的は、発熱抵抗体が記
録用液体と直に接触して熱伝導性に優れた構造を有し、
発熱抵抗体による消費電力を低く押さえ、インクジェッ
トヘッドの温度変化を極めて小さくし、長時間の繰り返
し使用にあっても常時安定してインク吐出を行い、得ら
れる画像をインクジェットヘッドの温度変化による濃度
変化のないものにする改善されたインクジェットヘッド
を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a structure in which a heat generating resistor is in direct contact with a recording liquid and has excellent heat conductivity.
The power consumption by the heating resistor is kept low, the temperature change of the inkjet head is extremely small, the ink is always stably ejected even when used repeatedly for a long time, and the density of the obtained image is changed by the temperature change of the inkjet head. It is an object of the present invention to provide an improved inkjet head which eliminates the problem.

【0023】本発明の別の目的は、特に耐熱性、耐酸化
性、化学的安定性などの点において優位性を現出させや
すいIrの利点を活かしながら、比較的長い幅の駆動パ
ルスで駆動を行う場合であっても充分な耐久性を発揮す
る材料によって構成されている発熱抵抗体を有するイン
クジェットヘッドを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a driving pulse having a relatively long width while taking advantage of Ir, which is particularly advantageous in terms of heat resistance, oxidation resistance, and chemical stability. An object of the present invention is to provide an ink jet head having a heating resistor made of a material exhibiting sufficient durability even when performing the above.

【0024】本発明の更に別の目的は、上述したインク
ジェットヘッドを構成するためのインクジェットヘッド
用基体、及び上述したインクジェットヘッドを有するイ
ンクジェット装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an ink jet head substrate for constituting the above ink jet head, and an ink jet apparatus having the above ink jet head.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッド用基体は、熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体におい
て、前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Crを下記の
組成割合で含有する材料で構成されていることを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided a substrate for an ink-jet head, wherein a heat-generating resistor is generated by energizing the thermal energy which is used for directly applying thermal energy to the ink on the heat-acting surface to discharge the ink. In the substrate for an ink jet head having an electrothermal transducer having a body, the heating resistor is made of a material containing at least Ir and Cr in the following composition ratio.

【0026】 24原子%≦Ir≦68原子% 32原子%≦Cr≦76原子% この場合、前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Taお
よびTiを下記の組成割合で含有する材料で構成されて
いもよい。
24 at% ≦ Ir ≦ 68 at% 32 at% ≦ Cr ≦ 76 at% In this case, the heating resistor may be made of a material containing at least Ir, Ta and Ti in the following composition ratios. Good.

【0027】 46原子%≦Ir≦78原子% 5原子%≦Ta≦43原子% 10原子%≦Ti≦38原子% さらに、前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Ruおよ
びTaを下記の組成割合で含有する材料で構成されても
よい。
46 atomic% ≦ Ir ≦ 78 atomic% 5 atomic% ≦ Ta ≦ 43 atomic% 10 atomic% ≦ Ti ≦ 38 atomic% Further, the heat generating resistor contains at least Ir, Ru and Ta in the following composition ratio. It may be composed of a contained material.

【0028】 10原子%≦Ir≦67原子% 11原子%≦Ru≦58原子% 18原子%≦Ta≦63原子% さらに、前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Osおよ
びTaを下記の組成割合で含有する材料で構成されても
よい。
10 atomic% ≦ Ir ≦ 67 atomic% 11 atomic% ≦ Ru ≦ 58 atomic% 18 atomic% ≦ Ta ≦ 63 atomic% Further, the heat generating resistor contains at least Ir, Os and Ta in the following composition ratio. It may be composed of a contained material.

【0029】 17原子%≦Ir≦73原子% 5原子%≦Os≦58原子% 19原子%≦Ta≦60原子% さらに、前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Reおよ
びTaを下記の組成割合で含有する材料で構成されても
よい。
17 atomic% ≦ Ir ≦ 73 atomic% 5 atomic% ≦ Os ≦ 58 atomic% 19 atomic% ≦ Ta ≦ 60 atomic% Further, the heat generating resistor has at least Ir, Re and Ta in the following composition ratios. It may be composed of a contained material.

【0030】 39原子%≦Ir≦58原子% 9原子%≦Re≦36原子% 22原子%≦Ta≦51原子% さらに、前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Yおよび
Alを下記の組成割合で含有する材料で構成されてもよ
い。
39 atomic% ≦ Ir ≦ 58 atomic% 9 atomic% ≦ Re ≦ 36 atomic% 22 atomic% ≦ Ta ≦ 51 atomic% Further, the heating resistor contains at least Ir, Y and Al in the following composition ratio. It may be composed of a contained material.

【0031】 54原子%≦Ir≦85原子% 2原子%≦Y ≦18原子% 13原子%≦Al≦30原子% さらに、前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Ruおよ
びCrを下記の組成割合で含有する材料で構成されても
よい。
54 atomic% ≦ Ir ≦ 85 atomic% 2 atomic% ≦ Y ≦ 18 atomic% 13 atomic% ≦ Al ≦ 30 atomic% Further, the heating resistor includes at least Ir, Ru and Cr in the following composition ratios. It may be composed of a contained material.

【0032】 21原子%≦Ir≦51原子% 17原子%≦Ru≦42原子% 7原子%≦Cr≦46原子% さらに、前記発熱抵抗体が、少なくともPt,Taを下
記の組成割合で含有する材料で構成されてもよい。
21 atomic% ≦ Ir ≦ 51 atomic% 17 atomic% ≦ Ru ≦ 42 atomic% 7 atomic% ≦ Cr ≦ 46 atomic% Further, the heat generating resistor contains at least Pt and Ta in the following composition ratio. It may be composed of a material.

【0033】 62原子%≦Pt≦75原子% 25原子%≦Ta≦38原子% また、本発明のインクジェットヘッドは上記のインクジ
ェットヘッド用基体を用いて構成され、本発明のインク
ジェット装置は、該インクジェットヘッドを用いて構成
されている。
62 atomic% ≦ Pt ≦ 75 atomic% 25 atomic% ≦ Ta ≦ 38 atomic% Further, the ink jet head of the present invention is constituted by using the above-described ink jet head substrate. It is configured using a head.

【0034】[0034]

【作用】本発明者らは、従来のインクジェットヘッドに
おける上述した問題を解決し、上記の目的を達成すべく
鋭意研究を行った。その結果、Irと特定の1元素或い
はIrと特定の2元素からなる非単結晶質物質を用いて
インクジェットヘッドの発熱抵抗体を構成する場合、上
記の目的を達成することができる知見を得、該知見に基
づいて本発明を完成するに至った。これらの非単結晶質
物質は、Irと特定の1元素或いはIrと特定の2元素
をそれぞれ特定の組成割合で含有する、非晶質(アモル
ファス)物質、多結晶質(ポリクリスタル)物質または
アモルファス物質とポリクリスタル物質とが混在した物
質(これらを以下、”非単結晶物質”または”合金”と
総称する)である。
The present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problems in the conventional ink jet head and to achieve the above object. As a result, when a heating resistor of an ink jet head is formed by using a non-single-crystalline substance composed of Ir and one specific element or Ir and two specific elements, it has been found that the above object can be achieved. The present invention has been completed based on the findings. These non-single-crystalline substances include an amorphous substance, a polycrystalline (polycrystalline) substance, and an amorphous substance containing Ir and one specific element or Ir and two specific elements at specific composition ratios. A substance in which a substance and a polycrystalline substance are mixed (hereinafter, these are collectively referred to as “non-single-crystal substance” or “alloy”).

【0035】本発明は、後述する態様A乃至Eの5つの
態様を包含する。
The present invention includes the following five embodiments A to E.

【0036】[態様A]文献1で提案されたIr−Ta
合金に対して、特に耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どの点において優位性を現出させやすいIrの利点を活
かしながら、Taを別の元素に換えた非単結晶物質で構
成された発熱抵抗体を有するインクジェットヘッド。
[Aspect A] Ir-Ta proposed in Document 1
It is composed of a non-single-crystal material in which Ta is replaced with another element, while taking advantage of Ir, which easily gives advantages over alloys, particularly in terms of heat resistance, oxidation resistance, and chemical stability. Ink jet head having a heating resistor.

【0037】[態様B]文献2で提案されたIr−Ta
−Al合金に対して、特に耐熱性、耐酸化性、化学的安
定性などの点において優位性を現出させやすいIrの利
点を活かしながら、Alを別の元素に換えた非単結晶物
質で構成された発熱抵抗体を有するインクジェットヘッ
ド。
[Aspect B] Ir-Ta proposed in Reference 2
-A non-single-crystal substance in which Al is replaced with another element, while taking advantage of Ir, which is easy to exhibit advantages, especially in terms of heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, etc. An inkjet head having a heating resistor configured.

【0038】[態様C]文献2で提案されたIr−Ta
−Al合金に対して、特に耐熱性、耐酸化性、化学的安
定性などの点において優位性を現出させやすいIrの利
点を活かしながら、Taを別の元素に換えた非単結晶物
質で構成された発熱抵抗体を有するインクジェットヘッ
ド。
[Aspect C] Ir-Ta proposed in Reference 2
-A non-single-crystal material in which Ta is replaced with another element, while taking advantage of Ir, which is easy to exhibit superiority in terms of heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, etc., particularly with respect to Al alloys. An inkjet head having a heating resistor configured.

【0039】[態様D]文献2で提案されたIr−Ta
−Al合金に対して、特に耐熱性、耐酸化性、化学的安
定性などの点において優位性を現出させやすいIrの利
点を活かしながら、AlとTaとを別の2元素に換えた
非単結晶物質で構成された発熱抵抗体を有するインクジ
ェットヘッド。
[Aspect D] Ir-Ta proposed in Reference 2
Compared to an Al alloy, Ir and Ta are replaced with two different elements while taking advantage of Ir, which is particularly advantageous in terms of heat resistance, oxidation resistance, and chemical stability. An ink jet head having a heating resistor made of a single crystal material.

【0040】[態様E]文献1で提案されたIr−Ta
合金に対して、特に耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どの点において優位性を現出させやすいIrを、Irが
属する白金族元素に換え、Taを別の元素に換えた非単
結晶物質で構成された発熱抵抗体を有するインクジェッ
トヘッド。
[Embodiment E] Ir-Ta proposed in Document 1
Ir which easily gives an advantage to the alloy particularly in terms of heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, etc. is replaced with a platinum group element to which Ir belongs and Ta is replaced with another element. An inkjet head having a heating resistor made of a crystalline material.

【0041】上述した態様A乃至Eは、より具体的には
後述する通りの内容である。
The above-described embodiments A to E are more specifically described below.

【0042】[態様A]インクジェットヘッドの発熱抵
抗体が、IrとCrとをそれぞれ特定の組成割合で含有
する材料で構成されている。耐熱性および耐酸化性に富
み、かつ化学的に安定である物質の観点でイリジュウム
(Ir)が選択され、機械的強度を有し、耐溶剤溶解性
に富む酸化物をもたらす物質の観点でクロム(Cr)が
選択される。
[Aspect A] The heating resistor of the ink-jet head is made of a material containing Ir and Cr in specific composition ratios. Iridium (Ir) is selected from the viewpoint of a substance having high heat resistance and oxidation resistance and being chemically stable, and chromium is selected from the viewpoint of a substance having mechanical strength and providing an oxide having high solvent solubility. (Cr) is selected.

【0043】[態様B−a]インクジェットヘッドの発
熱抵抗体が、IrとTaとTiとをそれぞれ特定の組成
割合で含有する材料で構成されている。耐熱性および耐
酸化性に富み、かつ化学的に安定である物質の観点でイ
リジュウム(Ir)が選択され、他の金属元素と合金を
作り強度と電気抵抗を生む物質の観点でタンタル(T
a)が選択され、そして加工性および密着性に富み、か
つ耐溶剤溶解性に富む酸化物をもたらす物質の観点でチ
タニウム(Ti)が選択される。
[Aspect Ba] The heating resistor of the ink jet head is made of a material containing Ir, Ta, and Ti in specific composition ratios. Iridium (Ir) is selected from the viewpoint of a material having high heat resistance and oxidation resistance and being chemically stable, and tantalum (T) is selected from the viewpoint of a material which forms an alloy with another metal element and produces strength and electric resistance.
a) is selected, and titanium (Ti) is selected from the viewpoint of a material which provides an oxide which is rich in processability and adhesion and which has high solvent solubility.

【0044】[態様B−b]インクジェットヘッドの発
熱抵抗体が、IrとTaとRuとをそれぞれ特定の組成
割合で含有する材料で構成されている。耐熱性および耐
酸化性に富み、かつ化学的に安定である物質の観点でイ
リジュウム(Ir)が選択され、耐酸化性に富み、かつ
化学的に安定であり他の金属元素と合金を作り強度を生
む物質の観点でルテニウム(Ru)が選択され、そして
耐熱性と耐溶剤溶解性に富む酸化物をもたらす物質の観
点でタンタル(Ta)が選択される。
[Aspect Bb] The heat generating resistor of the ink jet head is made of a material containing Ir, Ta and Ru in specific composition ratios. Iridium (Ir) is selected from the viewpoint of a substance which is rich in heat resistance and oxidation resistance and is chemically stable, and is made of an alloy with other metal elements which is rich in oxidation resistance and chemically stable and has strength. Ruthenium (Ru) is selected from the viewpoint of a substance that produces oxides, and tantalum (Ta) is selected from the viewpoint of a substance that provides an oxide having high heat resistance and solvent resistance.

【0045】[態様B−c]インクジェットヘッドの発
熱抵抗体が、IrとTaとOsとをそれぞれ特定の組成
割合で含有する材料で構成されている。耐熱性および耐
酸化性に富み、かつ化学的に安定である物質の観点でイ
リジュウム(Ir)が選択され、化学的に安定で耐熱性
に富み、他の金属元素と合金を作り強度と電気抵抗を生
む物質の観点でオスミウム(Os)が選択され、そして
機械的強度を有し、耐溶剤溶解性に富む酸化物をもたら
す物質の観点でタンタル(Ta)が選択される。
[Aspect Bc] The heating resistor of the ink jet head is made of a material containing Ir, Ta, and Os in specific composition ratios. Iridium (Ir) is selected from the viewpoint of a substance that is rich in heat resistance and oxidation resistance and is chemically stable, and is chemically stable and rich in heat resistance, and is alloyed with other metal elements to produce strength and electric resistance. Osmium (Os) is selected from the viewpoint of a substance that produces oxides, and tantalum (Ta) is selected from the viewpoint of a substance that has mechanical strength and provides an oxide having high solvent solubility.

【0046】[態様B−d]インクジェットヘッドの発
熱抵抗体が、IrとTaとReとをそれぞれ特定の組成
割合で含有する材料で構成されている。耐熱性および耐
酸化性に富み、かつ化学的に安定である物質の観点でイ
リジュウム(Ir)が選択され、耐熱性に富み、他の金
属元素と合金を作り強度と電気抵抗を生む物質の観点で
レニウム(Re)が選択され、そして機械的強度を有
し、耐溶剤溶解性に富む酸化物をもたらす物質の観点で
タンタル(Ta)が選択される。
[Embodiment Bd] The heating resistor of the ink jet head is made of a material containing Ir, Ta and Re in specific composition ratios. Iridium (Ir) is selected from the viewpoint of a material that is rich in heat resistance and oxidation resistance and is chemically stable, and is a material that is rich in heat resistance and forms an alloy with another metal element to produce strength and electric resistance. Is selected, and tantalum (Ta) is selected from the viewpoint of a substance having mechanical strength and providing an oxide having high solvent solubility.

【0047】[態様C]インクジェットヘッドの発熱抵
抗体が、IrとAlとYとをそれぞれ特定の組成割合で
含有する材料で構成されている。耐熱性および耐酸化性
に富み、かつ化学的に安定である物質の観点でイリジュ
ウム(Ir)が選択され、他の金属元素と合金を作り強
度と電気抵抗を生む物質の観点でイットリウム(Y)が
選択され、そして加工性および密着性に富み、かつ耐溶
剤溶解性に富む酸化物をもたらす物質の観点でアルミニ
ウム(Al)が選択される。
[Aspect C] The heating resistor of the ink jet head is made of a material containing Ir, Al, and Y in specific composition ratios. Iridium (Ir) is selected from the viewpoint of a material that is rich in heat resistance and oxidation resistance and is chemically stable, and yttrium (Y) is used in view of a material that forms an alloy with another metal element and produces strength and electric resistance. Is selected, and aluminum (Al) is selected from the viewpoint of a material that provides an oxide having high processability and adhesion and high solvent solubility.

【0048】[態様D]インクジェットヘッドの発熱抵
抗体が、IrとRuとCrとをそれぞれ特定の組成割合
で含有する材料で構成されている。耐熱性および耐酸化
性に富み、かつ化学的に安定である物質の観点でイリジ
ュウム(Ir)が選択され、耐酸化性に富み、かつ化学
的に安定であり他の金属元素と合金を作り強度を生む物
質の観点でルテニウム(Ru)が選択され、そして耐熱
性と耐溶剤溶解性に富む酸化物をもたらす物質の観点で
クロム(Cr)が選択される。
[Embodiment D] The heating resistor of the ink jet head is made of a material containing Ir, Ru, and Cr in specific composition ratios. Iridium (Ir) is selected from the viewpoint of a substance which is rich in heat resistance and oxidation resistance and is chemically stable, and is made of an alloy with other metal elements which is rich in oxidation resistance and chemically stable and has strength. Ruthenium (Ru) is selected from the viewpoint of a substance that produces chromium, and chromium (Cr) is selected from the viewpoint of a substance that provides an oxide having high heat resistance and solvent solubility.

【0049】[態様E]インクジェットヘッドの発熱抵
抗体が、PtとTaとをそれぞれ特定の組成割合で含有
する材料で構成されている。耐熱性および耐酸化性に富
み、かつ化学的に安定である物質の観点で白金族のプラ
チナ(Pt)が選択され、機械的強度を有し、耐溶剤溶
解性に富む酸化物をもたらす物質の観点でタンタル(T
a)が選択される。
[Embodiment E] The heat generating resistor of the ink jet head is made of a material containing Pt and Ta in specific composition ratios. Platinum (Pt) of the platinum group is selected from the viewpoint of a substance that is rich in heat resistance and oxidation resistance and is chemically stable. Tantalum (T
a) is selected.

【0050】上述の態様A乃至Eを包含する本発明は、
本発明者らが実験を行い、それらの実験を介して得られ
た知見に基づいて完成するに至ったものである。本発明
者らが行った実験は、後述する通りのものである。
The present invention including the above embodiments A to E
The present inventors have conducted experiments and completed the experiments based on the knowledge obtained through those experiments. The experiments performed by the present inventors are as described below.

【0051】本発明者らは、以上の非単結晶質物質のサ
ンプルをスパッタリング法によって複数個作製した。そ
れぞれのサンプルは、図6に示すスパッタリング装置
(商品名:スパッタリング装置CFS−8EP、株式会
社徳田製作所製)を使用し、Si単結晶基板および表面
に2.5μm厚の熱酸化SiO2膜を形成したSi単結
晶基板上にそれぞれ成膜することにより作製した。
The present inventors prepared a plurality of samples of the above non-single crystalline substance by a sputtering method. For each sample, a thermally oxidized SiO 2 film having a thickness of 2.5 μm was formed on the Si single crystal substrate and the surface using a sputtering apparatus (trade name: sputtering apparatus CFS-8EP, manufactured by Tokuda Seisakusho Co., Ltd.) shown in FIG. It was produced by forming a film on each of the formed Si single crystal substrates.

【0052】図6に示すスパッタリング装置は、成膜室
601を有する。該成膜室601内には、成膜処理が施
される基板603を保持するための基板ホルダ602が
設けられている。基板ホルダ602には基板603を加
熱するためのヒータ(図示せず)が内蔵されている。基
板ホルダ602は系外に設置された駆動モータ(図示せ
ず)から延びる回転シャフト608により支持されるも
ので、上下移動と回転とができるように設計されてい
る。
The sputtering apparatus shown in FIG. In the film forming chamber 601, a substrate holder 602 for holding a substrate 603 on which a film forming process is performed is provided. The substrate holder 602 has a built-in heater (not shown) for heating the substrate 603. The substrate holder 602 is supported by a rotating shaft 608 extending from a drive motor (not shown) installed outside the system, and is designed to be able to move up and down and rotate.

【0053】成膜室601内の基板603に対向する位
置には、成膜用ターゲットを保持するためのターゲット
ホルダ605が設置されている。ターゲットホルダ60
5の表面に置かれるターゲット606は、99.9重量
%以上の純度の特定元素の板からなるものである。ター
ゲット606上にはターゲット607およびターゲット
620がそれぞれ配置されるが、これらもそれぞれ9
9.9重量%以上の純度の特定元素のシートからなるも
のである。ターゲット607およびターゲット620
は、図示されているように、それぞれ所定の面積のもの
がターゲット606の表面積に応じて所定の間隔で1個
以上配置される。ターゲット607およびターゲット6
20の個々の面積設定と配置は、希望する特定元素を特
定の組成割合で含有する膜が各々のターゲットの面積比
の関係を如何にしたら得られるかを予め見極め、検量線
を作製し、該検量線に基づいて行うようにする。
At a position facing the substrate 603 in the film forming chamber 601, a target holder 605 for holding a film forming target is installed. Target holder 60
The target 606 placed on the surface of No. 5 is made of a plate of a specific element having a purity of 99.9% by weight or more. A target 607 and a target 620 are respectively arranged on the target 606, and these are also 9
It consists of a sheet of a specific element having a purity of 9.9% by weight or more. Target 607 and target 620
As shown in the figure, one or more of the components each having a predetermined area are arranged at predetermined intervals according to the surface area of the target 606. Target 607 and Target 6
The individual area settings and arrangements of 20 are determined in advance to determine how a film containing a desired specific element at a specific composition ratio can be obtained in relation to the area ratio of each target, and prepare a calibration curve. It is performed based on the calibration curve.

【0054】ターゲットホルダ605の側面を覆う防護
壁618は、ターゲット606、ターゲット607およ
びターゲット620が側面からプラズマによってスパッ
タされないように、それらの周囲を覆うように設けられ
ている。RF電源615は、マッチングボックス614
および導線616を介して成膜室601の周囲壁に電気
的に接続され、またマッチングボックス614および導
線617を介してターゲットホルダ605に電気的に接
続されている。
The protective wall 618 that covers the side surface of the target holder 605 is provided so as to cover the periphery of the target 606, the target 607, and the target 620 so that the side surface is not sputtered by plasma. The RF power supply 615 includes a matching box 614.
In addition, it is electrically connected to the peripheral wall of the film forming chamber 601 through the conductive wire 616, and is electrically connected to the target holder 605 through the matching box 614 and the conductive wire 617.

【0055】ターゲットホルダ605には、成膜中にタ
ーゲット606、ターゲット607およびターゲット6
20が所定の温度に保持されるように冷却水を内部循環
させる機構(図示せず)が設けられている。成膜室60
1には、該成膜室601の内部を排気するための排気管
610が設けられており、該排気管610は排気バルブ
611を介して真空ポンプ(図示せず)に連通してい
る。ガス供給管612は、成膜室601内にアルゴンガ
ス(Arガス)、ネオンガス(Neガス)等のスパッタ
リング用ガスを導入するためのもので、これらのスパッ
タリング用ガスの流量は、ガス供給管612に設けられ
た流量調節バルブ613で調節される。絶縁碍子609
は、ターゲットホルダ605を成膜室601から電気的
に絶縁するために、ターゲットホルダ605と成膜室6
01の底壁との間に設けられている。真空計619は、
成膜室601の内圧を検知するために設けられたもの
で、スパッタ条件の設定は該真空計619の検出圧力を
用いて行われる。
The target 606, the target 607, and the target 6
A mechanism (not shown) for internally circulating the cooling water so that the temperature of the cooling water 20 is maintained at a predetermined temperature is provided. Film forming chamber 60
1 is provided with an exhaust pipe 610 for exhausting the inside of the film forming chamber 601, and the exhaust pipe 610 is connected to a vacuum pump (not shown) via an exhaust valve 611. The gas supply pipe 612 is for introducing a sputtering gas such as an argon gas (Ar gas) or a neon gas (Ne gas) into the film formation chamber 601. The flow rate is adjusted by a flow rate adjustment valve 613 provided in. Insulator 609
In order to electrically insulate the target holder 605 from the film forming chamber 601, the target holder 605 and the film forming chamber 6
01 is provided between the bottom wall and the bottom wall. The vacuum gauge 619 is
This is provided to detect the internal pressure of the film forming chamber 601, and the setting of the sputtering conditions is performed using the detection pressure of the vacuum gauge 619.

【0056】シャッター板604は、ターゲットホルダ
605の上部の位置で基板603とターゲット606、
ターゲット607およびターゲット620の間の空間を
遮断すべく水平に移動できるように設けられている。該
シャッター板604は、次のように使用される。成膜開
始前に、ターゲット606、ターゲット607およびタ
ーゲット620を保持するターゲットホルダ605の上
部にシャッター板604を移動させ、ガス供給管612
を介してアルゴン(Ar)ガス等の不活性ガスを成膜室
601内に導入し、RF電源615よりRF電力を印加
して不活性ガスをプラズマ化し、生成したプラズマによ
りターゲット606、ターゲット607およびターゲッ
ト620をスパッタして各ターゲットの表面の不純物を
それぞれ除去する。その後、シャッター板604を成膜
を害しない位置(図示せず)に移動させる。
The shutter plate 604 is positioned above the target holder 605 and the substrate 603 and the target 606,
It is provided so that it can move horizontally to block the space between the target 607 and the target 620. The shutter plate 604 is used as follows. Before starting the film formation, the shutter plate 604 is moved to the upper part of the target holder 605 holding the target 606, the target 607, and the target 620, and the gas supply pipe 612 is moved.
, An inert gas such as an argon (Ar) gas is introduced into the film forming chamber 601 and RF power is applied from an RF power supply 615 to turn the inert gas into plasma, and the generated plasma generates the targets 606, 607, and 607. The target 620 is sputtered to remove impurities on the surface of each target. After that, the shutter plate 604 is moved to a position (not shown) that does not harm the film formation.

【0057】各ターゲットとしては、得ようとする発熱
抵抗体に対応して夫々次の特定元素を使用した。
As the targets, the following specific elements were used in accordance with the heating resistors to be obtained.

【0058】 [態様A] 606:Cr,607:Ir,620:
Ir [態様B−a]606:Ti,607:Ir,620:
Ta [態様B−b]606:Ta,607:Ir,620:
Ru [態様B−c]606:Ta,607:Ir,620:
Os [態様B−d]606:Ta,607:Ir,620:
Re [態様C] 606:Al,607:Ir,620:
Y [態様D] 606:Cr,607:Ir,620:
Ru [態様E] 606:Ta,607:Pt,620:
Pt 上述の図6に示した装置を使用した各サンプルの作製
は、以下の成膜条件で行った。
[Aspect A] 606: Cr, 607: Ir, 620:
Ir [Aspect Ba] 606: Ti, 607: Ir, 620:
Ta [Aspect B-b] 606: Ta, 607: Ir, 620:
Ru [Aspect B-c] 606: Ta, 607: Ir, 620:
Os [Aspect B-d] 606: Ta, 607: Ir, 620:
Re [Aspect C] 606: Al, 607: Ir, 620:
Y [Aspect D] 606: Cr, 607: Ir, 620:
Ru [Aspect E] 606: Ta, 607: Pt, 620:
Pt Production of each sample using the apparatus shown in FIG. 6 described above was performed under the following film forming conditions.

【0059】基板ホルダ602上に配置した基板:4i
nchφサイズのSi単結晶基板(ワッカー社製)(1
枚)および2.5μm厚のSiO2膜を表面に形成した
4inchφサイズのSi単結晶基板(ワッカー社製) 基板設定温度:50℃ ベースプレッシャー:2.6×10-4Pa以下 高周波(PF)電力:1000W スパッタリング用ガスおよびガス圧:アルゴンガス、
0.4Pa 成膜時間:12分 以上のようにして得られた各サンプルのうち、SiO2
膜基板に成膜したものの一部の試料について株式会社島
津製作所製のEPM−810を使用してエレクトロン
プローブ マイクロアナリシスを行って組成分析し、次
いでSi単結晶基板に成膜したサンプルにつきマック
サイエンス社製のX線回折計(商品名:MXP3)によ
り結晶性を観察した。得られた結果を、夫々次の図面に
示した。
Substrate placed on substrate holder 602: 4i
nchφ size Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) (1
) And a 4-inch φ single-crystal silicon substrate (manufactured by Wacker) having a 2.5 μm thick SiO 2 film formed on the surface. Substrate setting temperature: 50 ° C. Base pressure: 2.6 × 10 −4 Pa or less High frequency (PF) Power: 1000 W Sputtering gas and gas pressure: argon gas,
0.4 Pa Film formation time: 12 minutes Among the samples obtained as described above, SiO 2
For some of the samples formed on the film substrate, electron emission was measured using EPM-810 manufactured by Shimadzu Corporation.
Probe micro-analysis for composition analysis, then Mac for sample deposited on Si single crystal substrate
Crystallinity was observed with an X-ray diffractometer (trade name: MXP3) manufactured by Science Corporation. The obtained results are shown in the following drawings.

【0060】 [態様A] 図13 [態様B−a] 図7 [態様B−b] 図8 [態様B−c] 図9 [態様B−d] 図10 [態様C] 図11 [態様D] 図12 [態様E] 図14 これらの図面において、サンプルが多結晶質物質である
場合を▲で、サンプルが多結晶質物質と非晶質物質との
混在物である場合を×で、サンプルが非晶質物質である
場合を●で示した。
[Aspect A] Fig. 13 [Aspect Ba] Fig. 7 [Aspect Bb] Fig. 8 [Aspect Bc] Fig. 9 [Aspect Bd] Fig. 10 [Aspect C] Fig. 11 [Aspect D] FIG. 12 [Embodiment E] FIG. 14 In these drawings, ▲ indicates that the sample is a polycrystalline substance, and X indicates that the sample is a mixture of a polycrystalline substance and an amorphous substance. Is an amorphous substance is indicated by ●.

【0061】ついで、各サンプルについてSiO2膜基
板に成膜した別の一部を使用して、電気化学的反応に対
する耐性および機械的衝撃に対する耐性を観察するため
の所謂「池テスト」を行い、さらにSiO2膜基板に成
膜した残りを使用して空気中での耐熱性および耐衝撃性
を観察するためのステップストレステスト(SST)を
行った。前記池テストは、浸漬用液体として、水70重
量部とジエチレングリコール30重量部とからなる溶液
に酢酸ナトリウム0.15wt%を溶解せしめた液体を
使用した以外は、後述する「低導伝率インク中での発泡
耐久テスト」と同様の手法により行った。前記「池テス
ト」の結果と前記SSTの結果とを総合して検討した。
検討結果を以下に示す。
Next, a so-called “pond test” for observing the resistance to the electrochemical reaction and the resistance to the mechanical shock was performed using another part of each sample formed on the SiO 2 film substrate, Further, a step stress test (SST) for observing heat resistance and impact resistance in air was performed using the remaining film formed on the SiO 2 film substrate. The pond test described below was carried out using a liquid prepared by dissolving 0.15 wt% of sodium acetate in a solution consisting of 70 parts by weight of water and 30 parts by weight of diethylene glycol as the immersion liquid. And a foam durability test. The results of the “pond test” and the results of the SST were comprehensively examined.
The results of the study are shown below.

【0062】[態様A]本発明者らは、下記の組成割合
でIrおよびCrを必須成分として含有する非単結晶I
r−Cr物質がインクジェットヘッドの発熱抵抗体への
使用適性を有することを見極めた。
[Embodiment A] The present inventors have prepared a non-single crystal I containing Ir and Cr as essential components in the following composition ratios.
It has been determined that the r-Cr material has suitability for use as a heating resistor of an inkjet head.

【0063】 24原子%≦Ir≦68原子% 32原子%≦Cr≦76原子% [態様B−a]本発明者らは、下記の組成割合でIr,
TaおよびTiを必須成分として含有する非単結晶Ir
−Ta−Ti物質がインクジェットヘッドの発熱抵抗体
への使用適性を有することを見極めた。
24 atomic% ≦ Ir ≦ 68 atomic% 32 atomic% ≦ Cr ≦ 76 atomic% [Aspect Ba] The present inventors have determined the following composition ratios of Ir,
Non-single-crystal Ir containing Ta and Ti as essential components
It was determined that the -Ta-Ti material has suitability for use as a heating resistor of an ink jet head.

【0064】 46原子%≦Ir≦78原子% 5原子%≦Ta≦43原子% 10原子%≦Ti≦38原子% [態様B−b]本発明者らは、下記の組成割合でIr,
RuおよびTaを必須成分として含有する非単結晶Ir
−Ru−Ta物質がインクジェットヘッドの発熱抵抗体
への使用適性を有することを見極めた。
46 atomic% ≦ Ir ≦ 78 atomic% 5 atomic% ≦ Ta ≦ 43 atomic% 10 atomic% ≦ Ti ≦ 38 atomic% [Embodiment Bb] The present inventors have determined that Ir,
Non-single-crystal Ir containing Ru and Ta as essential components
-It was determined that the Ru-Ta substance has suitability for use as a heating resistor of an ink jet head.

【0065】 10原子%≦Ir≦67原子% 11原子%≦Ru≦58原子% 18原子%≦Ta≦63原子% [態様B−c]本発明者らは、下記の組成割合でIr,
OsおよびTaを必須成分として含有する非単結晶Ir
−Os−Ta物質がインクジェットヘッドの発熱抵抗体
への使用適性を有することを見極めた。
10 atomic% ≦ Ir ≦ 67 atomic% 11 atomic% ≦ Ru ≦ 58 atomic% 18 atomic% ≦ Ta ≦ 63 atomic% [Aspect B-c] The present inventors have determined that Ir,
Non-single-crystal Ir containing Os and Ta as essential components
It was determined that the -Os-Ta substance has suitability for use as a heating resistor of an inkjet head.

【0066】 17原子%≦Ir≦73原子% 5原子%≦Os≦58原子% 19原子%≦Ta≦60原子% [態様B−d]本発明者らは、下記の組成割合でIr,
ReおよびTaを必須成分として含有する非単結晶Ir
−Re−Ta物質がインクジェットヘッドの発熱抵抗体
への使用適性を有することを見極めた。
17 atomic% ≦ Ir ≦ 73 atomic% 5 atomic% ≦ Os ≦ 58 atomic% 19 atomic% ≦ Ta ≦ 60 atomic% [Aspect B-d] The present inventors have determined that Ir,
Non-single-crystal Ir containing Re and Ta as essential components
-It was determined that the Re-Ta substance had suitability for use as a heating resistor of an ink jet head.

【0067】 39原子%≦Ir≦58原子% 9原子%≦Re≦36原子% 22原子%≦Ta≦51原子% [態様C]本発明者らは、下記の組成割合でIr,Yお
よびAlを必須成分として含有する非単結晶Ir−Y−
Al物質がインクジェットヘッドの発熱抵抗体への使用
適性を有することを見極めた。
39 atomic% ≦ Ir ≦ 58 atomic% 9 atomic% ≦ Re ≦ 36 atomic% 22 atomic% ≦ Ta ≦ 51 atomic% [Aspect C] The present inventors have made the following composition ratio Ir, Y and Al A non-single crystal Ir-Y-
It was determined that the Al material has suitability for use as a heating resistor of an ink jet head.

【0068】 54原子%≦Ir≦85原子% 2原子%≦Y≦18原子% 13原子%≦Al≦30原子% [態様D]本発明者らは、下記の組成割合でIr,Ru
およびCrを必須成分として含有する非単結晶Ir−R
u−Cr物質がインクジェットヘッドの発熱抵抗体への
使用適性を有することを見極めた。
54 atomic% ≦ Ir ≦ 85 atomic% 2 atomic% ≦ Y ≦ 18 atomic% 13 atomic% ≦ Al ≦ 30 atomic% [Embodiment D] The present inventors have determined the following composition ratios of Ir and Ru
-Crystal Ir-R containing Cr and Cr as essential components
It has been determined that the u-Cr material has suitability for use as a heating resistor of an ink jet head.

【0069】 21原子%≦Ir≦51原子% 17原子%≦Ru≦42原子% 7原子%≦Cr≦46原子% [態様E]本発明者らは、下記の組成割合でPtおよび
Taを必須成分として含有する非単結晶Pt−Ta物質
がインクジェットヘッドの発熱抵抗体への使用適性を有
することを見極めた。
21 atomic% ≦ Ir ≦ 51 atomic% 17 atomic% ≦ Ru ≦ 42 atomic% 7 atomic% ≦ Cr ≦ 46 atomic% [Embodiment E] The present inventors require Pt and Ta at the following composition ratios. It was determined that the non-single-crystal Pt-Ta substance contained as a component had suitability for use as a heating resistor of an ink jet head.

【0070】 62原子%≦Pt≦75原子% 25原子%≦Ta≦38原子% さらに、本発明者らはこれらの非単結晶物質を用いて発
熱抵抗体を構成し、インクジェットヘッドを作製したと
ころ、次の事実が判明した。
62 at% ≦ Pt ≦ 75 at% 25 at% ≦ Ta ≦ 38 at% Further, the present inventors constructed a heating resistor using these non-single-crystal materials and fabricated an ink jet head. The following facts turned out.

【0071】即ち、上記非単結晶物質を用いれば、キャ
ビテーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションに
よるエロージョンに対する耐性、電気化学的および化学
的な安定性や耐熱性において優れた発熱抵抗体を得るこ
とができる。特に、発熱抵抗体の熱発生部がインク路中
のインクと直に接する構成のインクジェットヘッドを得
ることができる。この構成のインクジェットヘッドで
は、発熱抵抗体の熱発生部から発生した熱エネルギーを
インクに直接作用させることができるので、インクへの
熱伝導効率が良い。故に、発熱抵抗体による消費電力を
低く押さえることができ、インクジェットヘッドの昇温
(インクジェットヘッドの温度変化)を格段に小さくす
ることができる。従って、インクジェットヘッドの温度
変化による画像濃度変化の発生を防止することができ
る。また、発熱抵抗体に印加される吐出信号に対して一
層良好な応答性を得ることができる。
That is, the use of the non-single-crystal substance makes it possible to obtain a heating resistor excellent in resistance to cavitation impact, erosion resistance due to cavitation, electrochemical and chemical stability and heat resistance. In particular, it is possible to obtain an ink jet head in which the heat generating portion of the heat generating resistor is in direct contact with the ink in the ink path. In the ink jet head having this configuration, the heat energy generated from the heat generating portion of the heat generating resistor can directly act on the ink, so that the efficiency of heat transfer to the ink is good. Therefore, the power consumption by the heating resistor can be kept low, and the temperature rise of the inkjet head (temperature change of the inkjet head) can be significantly reduced. Accordingly, it is possible to prevent a change in image density due to a change in temperature of the inkjet head. Further, it is possible to obtain better responsiveness to the ejection signal applied to the heating resistor.

【0072】さらに、本発明に係る発熱抵抗体では、所
望の比抵抗値を制御性よく、一つのインクジェットヘッ
ドの中での抵抗値のばらつきが極めて少ないように得る
ことができる。したがって、従来に比して格段に安定し
たインク吐出を行うことができ、また耐久性にも優れた
インクジェットを得ることができる。
Further, in the heating resistor according to the present invention, a desired specific resistance value can be obtained with good controllability and with a very small variation in resistance value in one ink jet head. Therefore, it is possible to discharge ink much more stably than before, and to obtain an ink jet having excellent durability.

【0073】以上のような良好な諸特性を有するインク
ジェットヘッドは、吐出口のマルチ化に伴う記録の高速
化や高画質化に非常に適したものとなる。
An ink jet head having the above-described good characteristics is very suitable for high-speed recording and high image quality due to the use of multiple ejection ports.

【0074】本発明は主として、耐熱性、耐酸化性、化
学的安定性などの点における優位性を現出させることが
できるIrの利点を活かしながら、比較的長い幅の駆動
パルスで駆動を行う場合であっても充分な耐久性を発揮
する材料によって構成されている発熱抵抗体を有するイ
ンクジェットヘッドを提供するものである。かかる本発
明は主として、インクジェットヘッドの発熱抵抗体が、
Irと特定の1元素或いはIrと特定の2元素とをそれ
ぞれ特定の組成割合で含有する材料で構成されているこ
とを特徴とする。本発明は、前記インクジェットヘッド
を構成するためのインクジェットヘッド用基体及び前記
インクジェットヘッドを有するインクジェット装置を含
むものである。
The present invention mainly performs driving with a relatively long driving pulse while making use of the advantages of Ir, which can exhibit advantages such as heat resistance, oxidation resistance, and chemical stability. An object of the present invention is to provide an ink jet head having a heating resistor made of a material exhibiting sufficient durability even in such a case. In the present invention, the heating resistor of the inkjet head is mainly
It is characterized by being composed of a material containing Ir and one specific element or Ir and two specific elements in specific composition ratios. The present invention includes an inkjet head substrate for constituting the inkjet head and an inkjet device having the inkjet head.

【0075】[態様A]本発明の態様Aは、熱作用面上
のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを吐出する
ために利用される前記熱エネルギーを通電によって発生
する発熱抵抗体を有する電気熱変換体を具備するインク
ジェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実質的に
IrおよびCrを下記の組成割合で含有する材料で構成
されていることを特徴とする。
[Embodiment A] The embodiment A of the present invention relates to an electric apparatus having a heating resistor which is generated by energizing the heat energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface. In the ink jet head including the heat converter, the heating resistor is substantially composed of a material containing Ir and Cr in the following composition ratio.

【0076】 24原子%≦Ir≦68原子% 32原子%≦Cr≦76原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるIrが不要な反応の発生を防止し、Crが機
械的強度を付与すると共に安定な酸化物を生成して耐溶
解性をもたらしているものと想像される。
24 atomic% ≦ Ir ≦ 68 atomic% 32 atomic% ≦ Cr ≦ 76 atomic% In this embodiment, Ir, which is excellent in heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, etc., prevents unnecessary reactions from occurring. , And Cr provide mechanical strength and generate stable oxides to provide resistance to dissolution.

【0077】本発明者らは、上述した組成割合を外れる
非単結晶Ir−Cr物質を使用してインクジェットヘッ
ドの発熱抵抗体を構成する場合、次のような問題がある
ことを実験を通して確認した。即ち、キャビテーション
の衝撃に対する耐性、キャビテーションによるエロージ
ョンに対する耐性、電気化学的安定性、化学的安定性、
耐熱性、密着性、内部応力等が適正でなくなり、インク
ジェットヘッドの発熱抵抗体として用いた場合に、特に
インクに直に接する発熱抵抗体として用いた場合に充分
な耐久性が得られない。例えば、Irが多過ぎるときに
は膜の剥離が発生することがあり、反対にCrが多過ぎ
るときには抵抗変化が激しくなることがある。
The present inventors have confirmed through experiments that the following problems were encountered when a heating resistor of an ink-jet head was formed using a non-single-crystal Ir-Cr substance having a composition ratio outside the above range. . That is, resistance to cavitation impact, resistance to cavitation erosion, electrochemical stability, chemical stability,
Heat resistance, adhesiveness, internal stress, etc. are not appropriate, and sufficient durability cannot be obtained when used as a heating resistor of an ink jet head, particularly when used as a heating resistor directly in contact with ink. For example, when the amount of Ir is too large, the peeling of the film may occur. On the other hand, when the amount of Cr is too large, the resistance change may be severe.

【0078】[態様B−a]本発明の態様B−aは、熱
作用面上のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを
吐出するために利用される前記熱エネルギーを通電によ
って発生する発熱抵抗体を備えた電気熱変換体を有する
インクジェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実
質的にIr,TaおよびTiを下記の組成割合で含有す
る材料で構成されていることを特徴とする。
[Embodiment Ba] The embodiment Ba of the present invention relates to a heating resistor which is generated by energizing the heat energy used for ejecting ink by directly applying heat energy to the ink on the heat-acting surface. In an ink jet head having an electrothermal transducer having a body, the heating resistor is substantially composed of a material containing Ir, Ta and Ti in the following composition ratios.

【0079】 46原子%≦Ir≦78原子% 5原子%≦Ta≦43原子% 10原子%≦Ti≦38原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるIrが不要な反応の発生を防止し、Taが機
械的強度を付与するとともに安定な酸化物を生成して耐
溶解性をもたらし、さらにTiがそれらの元素と共存し
て合金材料に展延性を与え、応力を適性にし、密着性、
靭性を増大させているものと想像される。
46 atomic% ≦ Ir ≦ 78 atomic% 5 atomic% ≦ Ta ≦ 43 atomic% 10 atomic% ≦ Ti ≦ 38 atomic% In this embodiment, Ir having excellent heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, and the like. Prevents the occurrence of unnecessary reactions, Ta imparts mechanical strength and forms a stable oxide to provide dissolution resistance, and Ti coexists with these elements to impart ductility to the alloy material. , Make the stress appropriate, adhesion,
It is supposed to increase toughness.

【0080】本発明者らは、上述した特定の組成範囲を
外れる非単結晶Ir−Ta−Ti物質を使用してインク
ジェットヘッドの発熱抵抗体を構成する場合に、次のよ
うな問題があることを実験を通して確認した。即ち、キ
ャビテーションの衝撃に対する耐性、キャビテーション
によるエロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、
化学的安定性、耐熱性、密着性、内部応力等が適正でな
くなり、インクジェットヘッドの発熱抵抗体として用い
た場合に、特にインクに直に接する発熱抵抗体として用
いた場合に充分な耐久性が得られない。例えば、Irが
多過ぎるときには膜の剥離が発生することがあり、反対
にTaやTiが多過ぎるときには抵抗変化が激しくなる
ことがある。
The present inventors have the following problems when using a non-single-crystal Ir-Ta-Ti material outside the specific composition range described above to form a heating resistor of an ink jet head. Was confirmed through experiments. That is, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability,
Chemical stability, heat resistance, adhesion, internal stress, etc. are no longer appropriate, and sufficient durability when used as a heating resistor of an ink jet head, especially when used as a heating resistor directly in contact with ink. I can't get it. For example, when the amount of Ir is too large, peeling of the film may occur. On the other hand, when the amount of Ta or Ti is too large, the resistance change may be severe.

【0081】[態様B−b]本発明の態様B−bは、熱
作用面上のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを
吐出するために利用される前記熱エネルギーを通電によ
って発生する発熱抵抗体を備えた電気熱変換体を有する
インクジェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実
質的にIr,RuおよびTaを下記の組成割合で含有す
る材料で構成されていることを特徴とする。
[Embodiment Bb] The embodiment Bb of the present invention is directed to a heating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the heating surface. In an ink jet head having an electrothermal transducer provided with a body, the heating resistor is substantially composed of a material containing Ir, Ru and Ta in the following composition ratios.

【0082】 10原子%≦Ir≦67原子% 11原子%≦Ru≦58原子% 18原子%≦Ta≦63原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるIrが不要な反応の発生を防止し、耐酸化
性、化学的安定性などに優れるRuが他の金属元素と合
金を作って機械的強度と抵抗安定性を付与し、さらにT
aがそれらの元素と共存して合金材料に展延性を与え、
応力を適性にし、密着性、靭性を増大させているものと
想像される。
10 atomic% ≦ Ir ≦ 67 atomic% 11 atomic% ≦ Ru ≦ 58 atomic% 18 atomic% ≦ Ta ≦ 63 atomic% In this embodiment, Ir having excellent heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, and the like. Prevents the occurrence of unnecessary reactions, and has excellent oxidation resistance and chemical stability. Ru forms an alloy with other metal elements to provide mechanical strength and resistance stability.
a coexists with these elements and gives the alloy material extensibility;
It is supposed that the stress is made appropriate and the adhesion and toughness are increased.

【0083】本発明者らは、上述した特定の組成範囲を
外れる非単結晶Ir−Ru−Ta物質を使用してインク
ジェットヘッドの発熱抵抗体を構成する場合、次のよう
な問題があることを実験を通して確認した。即ち、キャ
ビテーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションに
よるエロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、化
学的安定性、耐熱性、密着性、内部応力等が適正でなく
なり、インクジェットヘッドの発熱抵抗体として用いた
場合に、特にインクに直に接する発熱抵抗体として用い
た場合に充分な耐久性が得られない。例えば、IrやR
uが多過ぎるときには膜の剥離が発生することがあり、
反対にTaが多過ぎるときには抵抗変化が激しくなるこ
とがある。
The present inventors have found that when a heating resistor of an ink jet head is formed by using a non-single-crystal Ir-Ru-Ta substance outside the above-mentioned specific composition range, the following problems are caused. Confirmed through experiments. That is, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability, chemical stability, heat resistance, adhesion, internal stress, etc. are not appropriate, and when used as a heating resistor of an inkjet head. In particular, sufficient durability cannot be obtained when used as a heating resistor directly in contact with the ink. For example, Ir or R
When u is too large, peeling of the film may occur,
Conversely, when Ta is too large, the change in resistance may be severe.

【0084】[態様B−c]本発明の態様B−cは、熱
作用面上のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを
吐出するために利用される前記熱エネルギーを通電によ
って発生する発熱抵抗体を備えた電気熱変換体を有する
インクジェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実
質的にIr,OsおよびTaを下記の組成割合で含有す
る材料で構成されていることを特徴とする。
[Embodiment Bc] The embodiment Bc of the present invention is directed to a heating resistor which is generated by energizing the heat energy used for ejecting ink by directly applying heat energy to the ink on the heating surface. In an ink jet head having an electrothermal transducer having a body, the heating resistor is substantially composed of a material containing Ir, Os and Ta in the following composition ratios.

【0085】 17原子%≦Ir≦73原子% 5原子%≦Os≦58原子% 19原子%≦Ta≦60原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるIrが不要な反応の発生を防止し、Osが機
械的強度を付与するとともに安定な酸化物を生成して耐
溶解性をもたらし、さらにTaがそれらの元素と共存し
て合金材料に展延性を与え、応力を適性にし、密着性、
靭性を増大させているものと想像される。
17 atomic% ≦ Ir ≦ 73 atomic% 5 atomic% ≦ Os ≦ 58 atomic% 19 atomic% ≦ Ta ≦ 60 atomic% In this embodiment, Ir having excellent heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, and the like. Prevents the occurrence of unnecessary reactions, Os imparts mechanical strength and forms stable oxides to provide melting resistance, and Ta coexists with these elements to give ductility to the alloy material. , Make the stress appropriate, adhesion,
It is supposed to increase toughness.

【0086】本発明者らは、上述した特定の組成範囲を
外れる非単結晶Ir−Os−Ta物質を使用してインク
ジェットヘッドの発熱抵抗体を構成する場合、次のよう
な問題があることを実験を通して確認した。即ち、キャ
ビテーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションに
よるエロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、化
学的安定性、耐熱性、密着性、内部応力等が適正でなく
なり、インクジェットヘッドの発熱抵抗体として用いた
場合に、特にインクに直に接する発熱抵抗体として用い
た場合に充分な耐久性が得られない。例えば、Irが多
過ぎるときには膜の剥離が発生することがあり、反対に
OsやTaが多過ぎるときには抵抗変化が激しくなるこ
とがある。
The present inventors have found that when a heating resistor of an ink jet head is formed by using a non-single-crystal Ir-Os-Ta substance outside the above-mentioned specific composition range, the following problems occur. Confirmed through experiments. That is, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability, chemical stability, heat resistance, adhesion, internal stress, etc. are not appropriate, and when used as a heating resistor of an inkjet head. In particular, sufficient durability cannot be obtained when used as a heating resistor directly in contact with the ink. For example, when the amount of Ir is too large, the peeling of the film may occur. On the other hand, when the amount of Os or Ta is too large, the resistance change may be severe.

【0087】[態様B−d]本発明の態様B−dは、熱
作用面上のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを
吐出するために利用される前記熱エネルギーを通電によ
って発生する発熱抵抗体を備えた電気熱変換体を有する
インクジェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実
質的にIr,ReおよびTaを下記の組成割合で含有す
る材料で構成されていることを特徴とする。
[Embodiment Bd] The embodiment Bd of the present invention relates to a heating resistor which is generated by energizing the heat energy used for ejecting ink by directly applying heat energy to the ink on the heat acting surface. In an ink jet head having an electrothermal transducer having a body, the heating resistor is substantially composed of a material containing Ir, Re and Ta in the following composition ratios.

【0088】 39原子%≦Ir≦58原子% 9原子%≦Re≦36原子% 22原子%≦Ta≦51原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるIrが不要な反応の発生を防止し、Reが機
械的強度と耐熱性を付与し、さらにTaがそれらの元素
と共存して合金材料に展延性を与え、応力を適性にし、
密着性、靭性を増大させているものと想像される。
39 atomic% ≦ Ir ≦ 58 atomic% 9 atomic% ≦ Re ≦ 36 atomic% 22 atomic% ≦ Ta ≦ 51 atomic% In this embodiment, Ir having excellent heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, and the like. Prevents the occurrence of unnecessary reactions, Re imparts mechanical strength and heat resistance, and Ta coexists with these elements to give ductility to the alloy material, making stress appropriate,
It is supposed that adhesion and toughness are increased.

【0089】本発明者らは、上述した特定の組成範囲を
外れる非単結晶Ir−Re−Ta物質を使用してインク
ジェットヘッドの発熱抵抗体を構成する場合、次のよう
な問題があることを実験を通して確認した。即ち、キャ
ビテーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションに
よるエロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、化
学的安定性、耐熱性、密着性、内部応力等が適正でなく
なり、インクジェットヘッドの発熱抵抗体として用いた
場合に、特にインクに直に接する発熱抵抗体として用い
た場合に充分な耐久性が得られない。例えば、Irが多
過ぎるときには膜の剥離が発生することがあり、反対に
ReやTaが多過ぎるときには抵抗変化が激しくなるこ
とがある。
The present inventors have found that the following problem arises when a heating resistor of an ink jet head is formed using a non-single-crystal Ir-Re-Ta substance outside the above-mentioned specific composition range. Confirmed through experiments. That is, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability, chemical stability, heat resistance, adhesion, internal stress, etc. are not appropriate, and when used as a heating resistor of an inkjet head. In particular, sufficient durability cannot be obtained when used as a heating resistor directly in contact with the ink. For example, when the amount of Ir is too large, the peeling of the film may occur. On the other hand, when the amount of Re or Ta is too large, the resistance change may be severe.

【0090】[態様C]本発明の態様Cは、熱作用面上
のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを吐出する
ために利用される前記熱エネルギーを通電によって発生
する発熱抵抗体を備えた電気熱変換体を有するインクジ
ェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実質的にI
r,YおよびAlを下記の組成割合で含有する材料で構
成されていることを特徴とする。
[Embodiment C] Embodiment C of the present invention is provided with a heat generating resistor which generates the above-mentioned heat energy used for discharging ink by directly applying heat energy to the ink on the heat acting surface. In the ink jet head having the electrothermal transducer, the heating resistor is substantially I
It is characterized by being composed of a material containing r, Y and Al in the following composition ratios.

【0091】 54原子%≦Ir≦85原子% 2原子%≦Y≦18原子% 13原子%≦Al≦30原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるIrが不要な反応の発生を防止し、Yが他の
金属元素と合金を作って機械的強度と抵抗安定性を付与
し、さらにAlがそれらの元素と共存して合金材料に展
延性を与え、応力を適性にし、密着性、靭性を増大させ
ているものと想像される。
54 atomic% ≦ Ir ≦ 85 atomic% 2 atomic% ≦ Y ≦ 18 atomic% 13 atomic% ≦ Al ≦ 30 atomic% In this embodiment, Ir having excellent heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, etc. Prevents the occurrence of unnecessary reactions, Y forms an alloy with other metal elements to impart mechanical strength and resistance stability, and Al coexists with those elements to give ductility to the alloy material, It is supposed that the stress is made appropriate and the adhesion and toughness are increased.

【0092】本発明者らは、上述した特定の組成範囲を
外れる非単結晶Ir−Y−Al物質を使用してインクジ
ェットヘッドの発熱抵抗体を構成する場合、次のような
問題があることを実験を通して確認した。即ち、キャビ
テーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションによ
るエロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、化学
的安定性、耐熱性、密着性、内部応力等が適正でなくな
り、インクジェットヘッドの発熱抵抗体として用いた場
合に、特にインクに直に接する発熱抵抗体として用いた
場合に充分な耐久性が得られない。例えば、Irが多過
ぎるときには膜の剥離が発生することがあり、反対にY
やAlが多過ぎるときには抵抗変化が激しくなることが
ある。
The present inventors have found that when a heating resistor of an ink jet head is formed by using a non-single-crystal Ir-Y-Al material outside the above-mentioned specific composition range, the following problems occur. Confirmed through experiments. That is, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability, chemical stability, heat resistance, adhesion, internal stress, etc. are not appropriate, and when used as a heating resistor of an inkjet head. In particular, sufficient durability cannot be obtained when used as a heating resistor directly in contact with the ink. For example, when the amount of Ir is too large, peeling of the film may occur.
When the content of Al or Al is too large, the resistance change may be severe.

【0093】[態様D]本発明の態様Dは、熱作用面上
のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを吐出する
ために利用される前記熱エネルギーを通電によって発生
する発熱抵抗体を備えた電気熱変換体を有するインクジ
ェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実質的にI
r,RuおよびCrを下記の組成割合で含有する材料で
構成されていることを特徴とする。
[Embodiment D] Embodiment D of the present invention is provided with a heat generating resistor for generating thermal energy, which is used for ejecting ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface, by applying a current. In the ink jet head having the electrothermal transducer, the heating resistor is substantially I
It is characterized by being composed of a material containing r, Ru and Cr in the following composition ratios.

【0094】 21原子%≦Ir≦51原子% 17原子%≦Ru≦42原子% 7原子%≦Cr≦46原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるIrが不要な反応の発生を防止し、耐酸化
性、化学的安定性などに優れるRuが他の金属元素と合
金を作って機械的強度を付与し、さらにCrがそれらの
元素と共存して合金材料に展延性を与え、応力を適性に
し、密着性、靭性を増大させているものと想像される。
21 atomic% ≦ Ir ≦ 51 atomic% 17 atomic% ≦ Ru ≦ 42 atomic% 7 atomic% ≦ Cr ≦ 46 atomic% In this embodiment, Ir having excellent heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, and the like. Prevents the occurrence of unwanted reactions, and has excellent oxidation resistance and chemical stability. Ru forms an alloy with other metal elements to impart mechanical strength, and Cr coexists with those elements to form an alloy. It is supposed that the material imparts extensibility, makes the stress appropriate, and increases the adhesion and toughness.

【0095】本発明者らは、上述した特定の組成範囲を
外れる非単結晶Ir−Ru−Cr物質を使用してインク
ジェットヘッドの発熱抵抗体を構成する場合、次のよう
な問題があることを実験を通して確認した。即ち、キャ
ビテーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションに
よるエロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、化
学的安定性、耐熱性、密着性、内部応力等が適正でなく
なり、インクジェットヘッドの発熱抵抗体として用いた
場合に、特にインクに直に接する発熱抵抗体として用い
た場合に充分な耐久性が得られない。例えば、IrやR
uが多過ぎるときには膜の剥離が発生することがあり、
反対にCrが多過ぎるときには抵抗変化が激しくなるこ
とがある。
The present inventors have found that when a heating resistor of an ink jet head is formed by using a non-single-crystal Ir-Ru-Cr substance outside the above-described specific composition range, the following problems occur. Confirmed through experiments. That is, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability, chemical stability, heat resistance, adhesion, internal stress, etc. are not appropriate, and when used as a heating resistor of an inkjet head. In particular, sufficient durability cannot be obtained when used as a heating resistor directly in contact with the ink. For example, Ir or R
When u is too large, peeling of the film may occur,
Conversely, when there is too much Cr, the change in resistance may be severe.

【0096】[態様E]本発明の態様Eは、熱作用面上
のインクに直接熱エネルギーを与えてインクを吐出する
ために利用される前記熱エネルギーを通電によって発生
する発熱抵抗体を有する電気熱変換体を具備するインク
ジェットヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が、実質的に
PtおよびTaを下記の組成割合で含有する材料で構成
されていることを特徴とする。
[Embodiment E] The embodiment E of the present invention relates to an electric apparatus having a heating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface. In the ink jet head including the heat converter, the heating resistor is substantially composed of a material containing Pt and Ta in the following composition ratio.

【0097】 62原子%≦Pt≦75原子% 25原子%≦Ta≦38原子% 本態様においては、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性な
どに優れるPtが不要な反応の発生を防止し、Taが機
械的強度を付与すると共に安定な酸化物を生成して耐溶
解性をもたらしているものと想像される。
In the present embodiment, Pt, which is excellent in heat resistance, oxidation resistance, chemical stability, etc., is prevented from generating an unnecessary reaction. , Ta impart mechanical strength and generate stable oxides to provide resistance to dissolution.

【0098】本発明者らは、上述した特定の組成範囲を
外れる非単結晶Pt−Ta物質を使用してインクジェッ
トヘッドの発熱抵抗体を構成する場合、次のような問題
があることを実験を通して確認した。即ち、キャビテー
ションの衝撃に対する耐性、キャビテーションによるエ
ロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、化学的安
定性、耐熱性、密着性、内部応力等が適正でなくなり、
インクジェットヘッドの発熱抵抗体として用いた場合
に、特にインクに直に接する発熱抵抗体として用いた場
合に充分な耐久性が得られない。例えば、Ptが多過ぎ
るときには膜の剥離が発生することがあり、反対にTa
が多過ぎるときには抵抗変化が激しくなることがある。
The present inventors have, through experiments, found that the following problems were encountered when a non-single-crystal Pt-Ta substance outside the above-mentioned specific composition range was used to form a heating resistor of an ink jet head. confirmed. That is, resistance to cavitation impact, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability, chemical stability, heat resistance, adhesion, internal stress, etc. are not appropriate,
When used as a heating resistor of an ink jet head, particularly when used as a heating resistor directly in contact with ink, sufficient durability cannot be obtained. For example, when Pt is too large, peeling of the film may occur.
When the resistance is too large, the resistance change may be severe.

【0099】この様に、Irと特定の1元素或いはIr
と特定の2元素とをそれぞれ特定の組成割合で含有する
本発明における非単結晶質物質は、これら二つの或いは
三つの元素が有機的に作用し合うことで、いかなる種類
のインクに対しても、長期間にわたり直接接触すること
が可能な発熱抵抗体として使用することができる。
Thus, Ir and one specific element or Ir
The non-single-crystalline substance of the present invention, which contains and a specific two elements in a specific composition ratio, can be used for any kind of ink by organically acting these two or three elements. It can be used as a heating resistor that can be in direct contact for a long time.

【0100】本発明における発熱抵抗体は、上述した非
晶質合金、多結晶合金、およびそれらの混合物を含む非
単結晶合金からなる。
The heating resistor according to the present invention is made of a non-single crystal alloy including the above-mentioned amorphous alloy, polycrystalline alloy, and a mixture thereof.

【0101】本発明における発熱抵抗体の層の厚さは、
適切な熱エネルギーが効果的に発生されるよう適宜決め
られるが、耐久性や生産特性等の点から、好ましくは3
00Å〜1μm、より好ましくは1000Å〜5000
Åである。
The thickness of the layer of the heating resistor in the present invention is:
The heat energy is appropriately determined so that an appropriate heat energy is generated effectively.
00 ° to 1 μm, more preferably 1000 ° to 5000
Å.

【0102】また、本発明における発熱抵抗体は、その
表層部分、特にはインクに接する表層部分が前述した組
成になっていればよく、必ずしも発熱抵抗体の全体にわ
たって組成が一様である必要はない。例えば、発熱抵抗
体が複数の層からなっていても、また組成に層厚方向の
分布があっても、前述した条件が満たされている限り、
本発明の効果を得ることができる上、特に支持体との密
着性において一層優れたものを得ることができる。一例
として、本発明に係る発熱抵抗体がCr,Ta,Al或
いはTiを含む場合に、発熱抵抗体の層を複数層構造と
して下側の層のCr,Ta,Al或いはTiを多くすれ
ば、あるいは発熱抵抗体が単層構造であっても層厚方向
のCr,Ta,Al或いはTiの分布状態を下側ほど多
くなるように分布状態を異ならせれば、支持体との密着
性の点から好ましい。
The heating resistor according to the present invention may have a surface layer, particularly a surface layer in contact with the ink, having the above-described composition, and the composition need not necessarily be uniform over the entire heating resistor. Absent. For example, even if the heating resistor is composed of a plurality of layers, and even if the composition has a distribution in the layer thickness direction, as long as the conditions described above are satisfied,
In addition to obtaining the effects of the present invention, it is possible to obtain a material having more excellent adhesion to a support. As an example, when the heating resistor according to the present invention includes Cr, Ta, Al or Ti, if the heating resistor layer has a multi-layer structure and the lower layer has more Cr, Ta, Al or Ti, Alternatively, even if the heating resistor has a single-layer structure, if the distribution of Cr, Ta, Al, or Ti in the layer thickness direction is varied so as to increase toward the lower side, the adhesion to the support can be reduced. preferable.

【0103】さらに、一般的に層の表面や内部は大気に
触れたり、あるいは作製の工程の中で酸化されたりガス
を取り込んだりすることがあるが、本発明における材料
においては、このような表面や内部のわずかな酸化やA
rの取込みによってその効果が低下するものではない。
このような不純物としては、例えばAr、Oを始めとし
てC、N、Si、B、Na、ClおよびFeから選択さ
れる少なくとも一つの元素を挙げることができる。
Further, generally, the surface or the inside of the layer may be exposed to the air, or may be oxidized or take in gas during the manufacturing process. And slight oxidation inside and A
The effect is not reduced by the incorporation of r.
Examples of such impurities include, for example, at least one element selected from C, N, Si, B, Na, Cl, and Fe, including Ar and O.

【0104】加えて、本発明における発熱抵抗体は、例
えば夫々の材料を同時または交互に堆積するDCスパッ
タ法、RFスパッタ法、イオンビームスパッタ法、真空
蒸着法、あるいはCVD法等によって形成することがで
きる。
In addition, the heating resistor according to the present invention is formed by, for example, DC sputtering, RF sputtering, ion beam sputtering, vacuum evaporation, CVD, or the like, in which respective materials are simultaneously or alternately deposited. Can be.

【0105】[0105]

【実施例】次に、前述した組成を有する合金材料を発熱
抵抗体として用いた、熱効率、信号応答性等に優れた本
発明に係るインクジェットヘッドの例について図面を用
いて説明する。
Next, an example of an ink-jet head according to the present invention, which is excellent in thermal efficiency and signal responsiveness, using an alloy material having the above-described composition as a heating resistor will be described with reference to the drawings.

【0106】図1(a)はインクジェットヘッドの一例
の吐出口側から見た模式的正面図、図1(b)は図1
(a)中のX−Y断面図である。
FIG. 1A is a schematic front view of an example of an ink jet head viewed from the ejection port side, and FIG.
It is XY sectional drawing in (a).

【0107】この例のインクジェットヘッドは、基板1
01の表面上に下部層102を設けてなる支持体上に、
所定の形状を有する発熱抵抗体層103と電極104,
105とを有する電気熱変換体を形成し、さらに該電気
熱変換体の少なくとも電極104,105を覆う保護層
106を積層し、さらにその上に吐出口108に連通す
る液路111を設けるための凹部が形成された溝付板1
07を接合した基本的構成を有する。
The ink jet head of this example has a substrate 1
01 on a support having a lower layer 102 provided on the surface thereof,
A heating resistor layer 103 having a predetermined shape and electrodes 104,
105, and a protective layer 106 covering at least the electrodes 104 and 105 of the electrothermal converter is laminated, and a liquid path 111 communicating with the discharge port 108 is further provided thereon. Grooved plate 1 with recess
07 are joined.

【0108】この例における電気熱変換体は、発熱抵抗
体層103と該熱抵抗体層103に接続された電極10
4,105と必要に応じて設けられる保護層106とを
有するものである。また、インクジェットヘッド用基体
は、基板101と下部層102とを有する支持体と電気
熱変換体と保護層106とを有するものである。この例
のインクジェットヘッドの場合、インクに直接熱を伝え
る熱作用面109は、発熱抵抗体層103の、電極10
4,105にはさまれた部分(熱発生部)がインクと接
する面とほぼ同等であり、前記熱発生部の保護膜106
で覆われてない部分に相当する。
The electrothermal converter in this example is composed of the heating resistor layer 103 and the electrodes 10 connected to the heating resistor layer 103.
4, 105 and a protective layer 106 provided as needed. In addition, the substrate for an ink jet head includes a support having a substrate 101 and a lower layer 102, an electrothermal converter, and a protective layer 106. In the case of the ink jet head of this example, the heat acting surface 109 that directly transmits heat to the ink is formed on the electrode 10 of the heating resistor layer 103.
The portion (heat generating portion) sandwiched between the heat generating portions 4 and 105 is substantially equal to the surface in contact with the ink.
It corresponds to the part not covered with.

【0109】下部層102は、必要に応じて設けられ、
基板101側へ逃げる熱の量を調節し熱発生部で発生す
る熱を効率よくインクへ伝える機能を有する。
The lower layer 102 is provided if necessary.
It has a function of adjusting the amount of heat escaping to the substrate 101 side and efficiently transmitting the heat generated in the heat generating portion to the ink.

【0110】電極104,105は熱発生部から発熱さ
せるために、発熱抵抗体層103に通電するための電極
であり、この例では電極104が各熱発生部に対する共
通電極、電極105は各熱発生部に個別に通電するため
の選択電極である。
The electrodes 104 and 105 are electrodes for supplying a current to the heat generating resistor layer 103 so as to generate heat from the heat generating portion. In this example, the electrode 104 is a common electrode for each heat generating portion, and the electrode 105 is each heat generating portion. It is a selection electrode for individually energizing the generator.

【0111】保護層106は、電極104,105がイ
ンクに接して化学的に侵されたり、電極間がインクを通
して短絡することを防止するために必要に応じて設けら
れるものである。
The protective layer 106 is provided as necessary in order to prevent the electrodes 104 and 105 from being chemically attacked by being in contact with the ink and from being short-circuited between the electrodes through the ink.

【0112】図2(a)は、発熱抵抗体層103および
電極104,105が設けられた段階でのインクジェッ
トヘッド用基体の模式的平面図である。また、図2
(b)は、それらの層の上に保護層106が設けられた
段階のインクジェットヘッド用基体の模式的平面図であ
る。
FIG. 2A is a schematic plan view of the ink jet head substrate at the stage where the heating resistor layer 103 and the electrodes 104 and 105 are provided. FIG.
(B) is a schematic plan view of the inkjet head substrate at the stage where the protective layer 106 is provided on those layers.

【0113】このインクジェットヘッドにおいては、発
熱抵抗体層103に上記組成の合金材料が用いられてい
るので、インクと熱作用面109とが直接接触する構成
を有しているにもかかわらず、良好な耐久性を有する。
このように、熱エネルギー源である発熱抵抗体の熱発生
部がインクと直に接する構成とすれば、熱発生部で発生
した熱を直接インクに伝えることができ、保護層等を介
して熱をインクに伝える構成のものに較べて、極めて効
率良い熱伝達を行うことができる。
In this ink-jet head, since the heat-generating resistor layer 103 is made of the alloy material having the above-described composition, the ink-jet head has a good structure despite the direct contact between the ink and the heat-acting surface 109. It has excellent durability.
As described above, if the heat generating portion of the heat generating resistor, which is a heat energy source, is configured to be in direct contact with the ink, the heat generated in the heat generating portion can be directly transmitted to the ink, and the heat generated by the heat generating portion can be transmitted through the protective layer. Heat transfer can be performed extremely efficiently as compared with the configuration in which the heat is transmitted to the ink.

【0114】その結果、発熱抵抗体での消費電力を低く
押さえることができ、インクジェットヘッドの昇温の程
度も小さくすることができる。また、電気熱変換体への
入力信号(吐出指令信号)に対しての応答性が向上し、
吐出に必要な発泡状態を安定して得ることができる。
As a result, the power consumption of the heating resistor can be kept low, and the temperature rise of the ink jet head can be reduced. In addition, the response to the input signal (discharge command signal) to the electrothermal converter is improved,
A foaming state required for discharge can be stably obtained.

【0115】本発明における合金材料を用いて形成され
る発熱抵抗体を有する電気熱変換体の構成としては、図
1および図2に示した例に限定されるものではなく、種
々の態様を取り得る。
The configuration of the electrothermal converter having a heating resistor formed by using the alloy material according to the present invention is not limited to the examples shown in FIGS. 1 and 2, but may take various forms. obtain.

【0116】図3はインクジェットヘッドの他の例の要
部構成を示す模式的断面図である。本例は、基板301
の表面上に下部層302を設けてなる支持体上に、所定
の形状を有する発熱抵抗体層103と電極104,10
5とを有する電気熱変換体を形成したものである。本実
施例のインクジェットヘッド用基体では、電極304,
305のそれぞれを、前記組成の合金材料の発熱抵抗体
層303によって覆うことにより、電極の保護層を省い
たものである。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of another example of the ink jet head. In this example, the substrate 301
A heating resistor layer 103 having a predetermined shape and electrodes 104 and 10 are formed on a support having a lower layer 302 provided on the surface of the substrate.
5 is formed. In the ink jet head substrate of this embodiment, the electrodes 304,
Each of the electrodes 305 is covered with a heat-generating resistor layer 303 of an alloy material having the above composition, thereby omitting the protective layer of the electrode.

【0117】また、図1(a)および図1(b)に示し
た例においては、熱作用面109上へインクが供給され
る方向と、熱発生部から発生した熱エネルギーを利用し
て吐出口108からインクが吐出する方向とがほぼ同一
なものとしたが、インクジェットヘッドの吐出口および
液路の構成はこれに限定されるものではなく、これらの
方向が異なるものであってもよい。
In the example shown in FIGS. 1A and 1B, the direction in which the ink is supplied onto the heat acting surface 109 and the ejection using the heat energy generated from the heat generating portion. Although the direction in which the ink is ejected from the outlet 108 is substantially the same, the configurations of the ejection port and the liquid path of the inkjet head are not limited thereto, and these directions may be different.

【0118】図4はインクジェットヘッドの別の例の要
部構成を示す模式的断面図である。本例は、図4(a)
の平面図および図4(a)のA−B線断面図である。第
4(b)図に示すように、インクジェットヘッドの吐出
口および液路の二つの方向がほぼ直角を形成する構成等
も可能である。図4において、吐出口プレート410
は、吐出口が設けられた適当な厚さの板であり、支持部
材412はこの吐出口プレート410を支持するもので
ある。この他の構成は図1および図2に示した例と同様
であるため、図1および図2と同じ番号を付して説明は
省略する。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing the configuration of the main part of another example of the ink jet head. This example is shown in FIG.
5A and 5B are cross-sectional views taken along the line AB in FIG. As shown in FIG. 4 (b), a configuration in which the two directions of the discharge port and the liquid path of the inkjet head form a substantially right angle is also possible. In FIG. 4, the discharge port plate 410
Is a plate of an appropriate thickness provided with a discharge port, and a support member 412 supports the discharge port plate 410. Other configurations are the same as those in the examples shown in FIGS. 1 and 2, and therefore, the same reference numerals as those in FIGS.

【0119】本発明のインクジェットヘッドは、吐出
口、液路および熱発生部を有するインク吐出構造単位が
図1、図3に示されるように複数配置されていてよいも
のであるが、特に前述した理由から、このインク吐出単
位を例えば8本/mm以上、更には12本/mm以上と
いったように高密度に配置する場合に、本発明は特に有
効である。このインク吐出構造単位を複数有するものの
一例として、例えば被記録部材の印字領域の全幅にわた
ってインク吐出構造単位が配列されている構成を有する
いわゆるフルラインタイプのインクジェットヘッドを挙
げることができる。
The ink jet head of the present invention may have a plurality of ink discharge structural units having discharge ports, liquid paths, and heat generating portions as shown in FIGS. 1 and 3. For this reason, the present invention is particularly effective when the ink ejection units are arranged at a high density, for example, at least 8 nozzles / mm, and more preferably at least 12 nozzles / mm. A so-called full-line type inkjet head having a configuration in which the ink discharge structural units are arranged over the entire width of the print area of the recording member, for example, can be given as an example having a plurality of the ink discharge structural units.

【0120】このような、吐出口が被記録部材の記録領
域の幅に対応して複数設けられた形態のいわゆるフルラ
インインクジェットヘッドの場合、言い換えれば吐出口
が1000以上あるいは2000以上配設されたインク
ジェットヘッドの場合、一つのインクジェットヘッドの
中での発熱部毎の抵抗値のばらつきが、吐出口から吐出
される滴の体積の均一性に影響を及ぼし、それが画像の
濃度不均一の原因となることがある。しかし、本発明に
おける発熱抵抗体では、所望の比抵抗値を制御性よく、
一つのインクジェットヘッドの中での抵抗値のばらつき
が極めて少ないように得ることができるので、前述した
問題を格段に良好な状態をもって解消することができ
る。
In the case of such a so-called full line ink jet head in which a plurality of ejection ports are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member, in other words, the number of ejection ports is 1000 or more, or 2000 or more. In the case of an ink-jet head, the variation in the resistance value of each heat-generating portion in one ink-jet head affects the uniformity of the volume of the droplet ejected from the ejection port, which is a cause of non-uniform image density. May be. However, in the heating resistor according to the present invention, the desired specific resistance value can be controlled with good controllability.
Since the variation in the resistance value in one ink jet head can be obtained so as to be extremely small, the above-described problem can be solved with a much better condition.

【0121】このように、本発明における発熱抵抗体
は、記録の高速化(例えば30cm/sec以上、更に
は60cm/sec以上の印字速度)、高密度化が一層
求められ、それに対応してインクジェットヘッドの吐出
口の数が増加する傾向の中、ますます大きな意味をもつ
ものである。
As described above, the heating resistor according to the present invention is required to have a higher recording speed (for example, a printing speed of 30 cm / sec or more, furthermore, a printing speed of 60 cm / sec or more) and a higher density. With the tendency of the number of ejection ports of the head to increase, it becomes more and more significant.

【0122】さらに、米国特許第4,429,321号
明細書に開示されているような、機能素子がインクジェ
ットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられている形
態のインクジェットヘッドにおいては、インクジェット
ヘッド全体の電気回路を設計通りに正確に形成して、機
能素子の機能が正常な状態に保たれやすくすることが重
要な点の一つであるが、本発明における発熱抵抗体はこ
の意味でも極めて有効である。なぜならば、前述したよ
うに、本発明における発熱抵抗体では、所望の比抵抗を
制御性よく、一つのインクジェットヘッドの中での抵抗
値のばらつきが極めて少ないように得ることができるの
で、インクジェットヘッド全体の電気回路を設計通り正
確に形成することができるからである。
Further, as disclosed in US Pat. No. 4,429,321, in an ink jet head in which a functional element is structurally provided inside the surface of an ink jet head substrate, an ink jet head is used. It is one of the important points that the entire electric circuit is accurately formed as designed, and that the function of the functional element is easily maintained in a normal state. It is valid. This is because, as described above, in the heating resistor according to the present invention, a desired specific resistance can be obtained with good controllability and with a very small variation in resistance value in one inkjet head. This is because the entire electric circuit can be accurately formed as designed.

【0123】加えて、熱作用面に供給されるインクを貯
留するインクタンクを一体的に具備するディスポーザブ
ルカートリッジタイプのインクジェットヘッドに対して
も、本発明における発熱抵抗体は極めて有効である。な
ぜならば、この形態のインクジェットヘッドには該イン
クジェットヘッドが装着されるインクジェット装置全体
のランニングコストが低いことが要求されるが、前述し
たように、本発明における発熱抵抗体は、インクに直接
接する構成とすることができるので、インクへの熱伝達
効率を良好なものとすることができ、故に装置全体での
消費電力を小さくできて前記の要求に沿うことが容易に
できるからである。
In addition, the heating resistor according to the present invention is extremely effective also for a disposable cartridge type ink jet head integrally provided with an ink tank for storing ink supplied to the heat acting surface. This is because the ink jet head of this embodiment is required to have a low running cost of the entire ink jet apparatus to which the ink jet head is mounted. However, as described above, the heating resistor according to the present invention has a configuration in which the heat generating resistor directly contacts the ink. Therefore, the efficiency of heat transfer to the ink can be improved, so that the power consumption of the entire apparatus can be reduced, and it is possible to easily meet the above demand.

【0124】ところで、本発明のインクジェットヘッド
は、発熱抵抗体上に保護層が設けられた形態とすること
も可能である。その場合には、インクへの熱伝導効率は
多少犠牲になるものの、電気熱変換体の耐久性や電気化
学反応による発熱抵抗体の抵抗変化といった点では一層
優れたインクジェットヘッドを得ることができる。この
ような観点から、保護層を設ける場合には、その全体の
層厚を1000Å〜5μmの範囲に収めるのが好まし
い。保護層として具体的には、発熱抵抗体の上に設けら
れたSiO2、SiN等からなるSi含有絶縁層と、そ
の層の上に熱作用面を形成するように設けられたAl層
とを有するものが好ましい例として挙げられる。
Incidentally, the ink-jet head of the present invention may have a form in which a protective layer is provided on a heating resistor. In this case, although the heat transfer efficiency to the ink is somewhat sacrificed, an ink jet head can be obtained which is more excellent in terms of durability of the electrothermal converter and resistance change of the heating resistor due to electrochemical reaction. From such a viewpoint, when the protective layer is provided, it is preferable that the entire layer thickness be within the range of 1000 to 5 μm. Specifically, the protective layer includes a Si-containing insulating layer made of SiO 2 , SiN, or the like provided on the heating resistor, and an Al layer provided on the layer so as to form a heat acting surface. Is a preferred example.

【0125】また、インクを吐出するために利用される
熱エネルギーの発生のためのみに限らず、必要に応じて
設けられるインクジェットヘッド内の所望の部分の加熱
用のヒーターとして利用してもよく、そのようなヒータ
ーがインクと直接接する場合に特に好適に用いられる。
Further, the present invention is not limited to the generation of thermal energy used for discharging ink, and may be used as a heater for heating a desired portion in an ink jet head provided as needed. It is particularly preferably used when such a heater is in direct contact with the ink.

【0126】以上述べた構成のインクジェットヘッドを
装置本体に装着して装置本体からインクジェットヘッド
に信号を付与することにより、高速記録、高画質記録を
行うことができるインクジェット記録装置を得ることが
できる。
By mounting the ink jet head having the above-described configuration on the apparatus main body and applying a signal from the apparatus main body to the ink jet head, an ink jet recording apparatus capable of performing high-speed recording and high-quality recording can be obtained.

【0127】図5は本発明が適用されるインクジェット
記録装置IJRAの一例を示す概観斜視図である。駆動
モータ5013の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア5
011,5009を介して回転するリードスクリュー5
005の螺旋溝5004に対して係合するキャリッジH
Cはピン(不図示)を有し、矢印a,b方向に往復移動
される。5002は紙押え板であり、キャリッジ移動方
向にわたって紙をプラテン5000に対して押圧する。
5007,5008はフォトカプラでキャリッジのレバ
ー5006のこの域での存在を確認してモータ5013
の回転方向切換等を行うためのホームポジション検知手
段である。5016はインクタンクが一体的に設けられ
たカートリッジタイプの記録インクジェットヘッドIJ
Cの全面をキャップするキャップ部材5022を支持す
る部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸引手
段でキャップ内開口5023を介して記録インクジェッ
トヘッドの吸引回復を行う。5017はクリーニングブ
レードで、5019はこのブレードを前後方向に移動可
能にする部材であり、本体支持板5018にこれらは支
持されている。ブレードはこの形態に限らず、周知のク
リーニングブレードを本例に適用できることは言うまで
もない。また、5012は、吸引回復の吸引を開始する
ためのレバーで、キャリッジと係合するカム5020の
移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッ
チ切換え等の公知の伝達手段で移動制御される。インク
ジェットヘッドIJCに設けられた電気熱変換体に信号
を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司ったりす
るCPUは、装置本体側に設けられている(不図示)。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus IJRA to which the present invention is applied. The driving force transmission gear 5 interlocks with the forward / reverse rotation of the driving motor 5013.
Lead screw 5 rotating through 011,5009
Carriage H engaging with the spiral groove 5004 of FIG.
C has a pin (not shown) and is reciprocated in the directions of arrows a and b. Reference numeral 5002 denotes a paper pressing plate, which presses the paper against the platen 5000 in the carriage movement direction.
Reference numerals 5007 and 5008 denote photocouplers for confirming the presence of a carriage lever 5006 in this region, and
Home position detecting means for switching the rotation direction of the camera. 5016 is a cartridge type recording inkjet head IJ in which an ink tank is integrally provided.
Reference numeral 5015 denotes a suction unit for sucking the inside of the cap, which performs suction recovery of the recording ink jet head through the opening 5023 in the cap. Reference numeral 5017 denotes a cleaning blade. Reference numeral 5019 denotes a member that allows the blade to move in the front-rear direction. These members are supported by a main body support plate 5018. It goes without saying that the blade is not limited to this form, and a known cleaning blade can be applied to this embodiment. Reference numeral 5012 denotes a lever for starting suction for suction recovery, which moves with the movement of the cam 5020 which engages with the carriage, and controls the movement of the driving force from the drive motor by a known transmission means such as clutch switching. Is done. The CPU that gives a signal to the electrothermal transducer provided in the inkjet head IJC and controls the driving of each mechanism described above is provided on the apparatus main body side (not shown).

【0128】なお、本発明のインクジェットヘッドおよ
びインクジェット装置において、前述の発熱抵抗体以外
の部分は、公知の材料および方法を用いて形成すること
ができる。
In the ink-jet head and the ink-jet apparatus of the present invention, portions other than the above-described heating resistor can be formed by using known materials and methods.

【0129】実施例 以下、具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。
[0129] Example Hereinafter, a more detailed description of the present invention by way of specific examples.

【0130】[態様Aに対応する実施例] (実施例A−1)一枚のSi単結晶基板(ワッカー社
製)と2.5μm厚のSiO2膜を表面に形成した一枚
のSi単結晶基板(ワッカー社製)を、スパッタリング
の際のスパッタリング用基板603として、図6に示し
た上述の高周波スパッタリング装置の成膜室601内の
基板ホルダ602上にセットし、99.9重量%以上の
高純度な原材料であるCrターゲット606上に、同程
度の純度のIrシートである2個のIrターゲット60
7を置いた複合ターゲットを用いて、以下の条件での共
スパッタリングを行い約2000Åの厚さの合金層を形
成した。
[Example Corresponding to Aspect A] (Example A-1) One Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) and one Si single crystal having a 2.5 μm thick SiO 2 film formed on the surface A crystal substrate (manufactured by Wacker) is set on a substrate holder 602 in a film forming chamber 601 of the above-described high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. On a Cr target 606, which is a high-purity raw material, and two Ir targets 60, which are Ir sheets of similar purity.
Co-sputtering was carried out under the following conditions using a composite target on which an alloy layer 7 was placed to form an alloy layer having a thickness of about 2000 mm.

【0131】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Cr:Ir=61:39 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 成膜時間 12分 基板設定温度 50℃ ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Cr: Ir = 61: 39 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Film formation time 12 minutes Substrate set temperature 50 ° C. Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, in the case of a film formed on a substrate with a SiO 2 film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer. Was formed to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method, and the sputtering was terminated.

【0132】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the SiO 2 film substrate.

【0133】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and thereafter, the SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion using photolithography and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0134】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。
The product in such a state was cut out for each of the groups to prepare a number of bases for an ink jet head, and a part of them was subjected to an evaluation test described later.

【0135】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0136】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When the obtained ink-jet heads were mounted on a recording apparatus having a known configuration, and a recording operation was performed, high-quality images were obtained with good ejection stability and good signal responsiveness. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0137】(1)膜組成の測定 保護膜の無い熱作用部に、前述した測定装置を用いて以
下の条件でEPMA(エレクトロンプローブマイクロア
ナリシス)を行い、材料の組成を明らかにした。
(1) Measurement of Film Composition EPMA (electron probe microanalysis) was performed on the heat-acting portion without the protective film using the above-described measuring device under the following conditions, and the composition of the material was clarified.

【0138】 加速電圧 15kV プローブ径 10μm プローブ電流 10nA ただし、定量分析は原材料としてのターゲット構成主要
元素のみに対して行い、スパッタリングで膜中に一般的
に取りこまれているアルゴンや表面に付着していると思
われる炭素や酸素については行っていない。また、その
他の不純物元素はいずれのサンプルも、定量分析と定性
分析の併用で、分析装置の検出誤差(約0.2重量%)
以下であることを確認した。
Acceleration voltage: 15 kV Probe diameter: 10 μm Probe current: 10 nA However, quantitative analysis is performed only for the main constituent elements of the target as a raw material, and it is attached to argon or the surface generally incorporated in the film by sputtering. I did not go for carbon or oxygen that seems to be. In addition, for all other impurity elements, the detection error of the analyzer (about 0.2% by weight) was obtained by using both quantitative analysis and qualitative analysis.
It was confirmed that:

【0139】(2)膜厚の測定 触針式表面形状測定器(TENCOR INSTRUM
ENTS製のalpha−step200)による段差
測定によって行った。
(2) Measurement of film thickness A stylus type surface shape measuring device (TENCOR INSTRUUM)
The measurement was performed by measuring the level difference using an alpha-step 200 manufactured by ENTS.

【0140】(3)結晶性の測定 Si単結晶基板上に成膜したサンプルについて、前述し
た測定装置を用いてX線回析パターンを測定し、結晶に
よる鋭いピークの現れているものを結晶質(C)、鋭い
ピークが見られずアモルファス状態と思われるもの
(A)、両方が混在していると思われるもの(M)の3
種類に分類した。
(3) Measurement of Crystallinity The X-ray diffraction pattern of the sample formed on the Si single crystal substrate was measured by using the above-mentioned measuring apparatus. (C), those which seem to be in an amorphous state without a sharp peak (A), and those which seem to be a mixture of both (M)
Classified into types.

【0141】(4)比抵抗の測定 4探針抵抗計(有限会社 共和理研製のK−705R
L)にて測定したシート抵抗値と膜厚から計算した。
(4) Measurement of specific resistance Four-probe resistance meter (K-705R manufactured by Kyowa Riken Co., Ltd.)
It was calculated from the sheet resistance value and the film thickness measured in L).

【0142】(5)密度の測定 成膜前後の基板の重量変化をINABA SEISAK
USHO LTD製のウルトラマイクロ天秤にて測定
し、その値と膜の面積、膜厚から計算した。
(5) Measurement of Density The change in the weight of the substrate before and after film formation was measured using INABA SEISAK.
The measurement was carried out using an ultra micro balance manufactured by USHO LTD, and the value was calculated from the film area and film thickness.

【0143】(6)内部応力の測定 2枚の細長いガラス基板について、成膜前後に反りを測
定し、その変化量と、ガラス基板の長さ、厚さ、ヤング
率、ポアソン比、および膜厚から計算によって求めた。
(6) Measurement of internal stress The warpage of two elongated glass substrates was measured before and after film formation, and the amount of change was measured and the length, thickness, Young's modulus, Poisson's ratio, and film thickness of the glass substrates were measured. From the calculation.

【0144】(7)低導電率インク中での発泡テスト 先に得た吐出口および液路を形成していない段階のデバ
イス(インクジェットヘッド用基体)の保護層106を
設けた部分を、下記の低導電率インク(クリアインク)
中に浸漬し、外部電源から電極104,105に幅20
μsec、周波数5kHzの矩形電圧を除々に電圧を高
めながら印加し、発泡閾値電圧(Vth)を求めた。
(7) Foaming test in low-conductivity ink The portion of the device (ink-jet head substrate) provided with the protective layer 106 at the stage where the ejection ports and liquid paths obtained above were not formed was replaced with the following. Low conductivity ink (clear ink)
Immersed in the electrode 104, 105 from an external power source
A rectangular voltage of 5 sec and a frequency of 5 kHz was applied while gradually increasing the voltage to obtain a foaming threshold voltage (V th ).

【0145】 インク組成 水 70重量部 ジエチレングリコール 30重量部 インク導電率 25μS/cm 次に、このインク中で、電圧がVthの1.1倍のパルス
電圧を印加して発泡を繰り返し24個の熱作用部109
の夫々が破断に至るまでの印加パルス数を測定し、それ
らの平均値を算出した(以下、このようなインク中での
発泡耐久テストを、通称である「池テスト」とも称す
る)。後述する比較例A−1において本実施例と同様に
して算出した平均値の2/5の値によって、本実施例に
おいて算出した平均値を割ることで得られた比率を第1
表に示す。
Ink composition Water 70 parts by weight Diethylene glycol 30 parts by weight Ink conductivity 25 μS / cm Next, in this ink, a pulse voltage having a voltage 1.1 times V th was applied, and bubbling was repeated. Action section 109
Were measured for the number of applied pulses until breakage, and their average value was calculated (hereinafter, such a foaming durability test in ink is also commonly referred to as a “pond test”). In Comparative Example A-1, which will be described later, the ratio obtained by dividing the average value calculated in this example by 2/5 of the average value calculated in the same manner as in this example is the first ratio.
It is shown in the table.

【0146】なお、上記組成のインクは、導電率が小さ
いため電気化学反応の影響が小さく、破断の主要因はキ
ャビテーションによるエロージョンや熱衝撃によるもの
であり、これらに対する耐久性を知ることができる。
The ink having the above composition has a small conductivity, so that the influence of the electrochemical reaction is small. The main factor of the breakage is erosion due to cavitation or thermal shock, and the durability against these can be known.

【0147】(8)高導電率インク中での発泡耐久テス
ト 次に下記の高導電率インク(ここでは黒インク)中で
(7)と同様に発泡耐久テストを行った。比較例A−1
における低導電率インクでの発泡耐久テストによって算
出した平均値の2/5の値により、(7)と同様にして
本実施例において算出した平均値を割ることで得られた
比率を第1表に示す。このとき、単に印加パルス数だけ
でなくパルス信号印加前後での発熱抵抗体の抵抗値変化
も測定した。
(8) Foaming durability test in high conductivity ink Next, a foaming durability test was performed in the following high conductivity ink (here, black ink) in the same manner as (7). Comparative example A-1
Table 1 shows the ratios obtained by dividing the average value calculated in the present example in the same manner as (7) by the value of 2/5 of the average value calculated by the foaming durability test using the low conductivity ink in Table 1. Shown in At this time, not only the number of applied pulses but also the change in the resistance value of the heating resistor before and after the application of the pulse signal was measured.

【0148】 インク組成 水 68重量部 ジエチレングリコール 30重量部 黒色染料(C.I.フードブラック2) 2重量部 PH調整剤(酢酸ナトリウム) 微量(PH6
〜7に調整) インク導電率 2.6mS
/cm この測定においては、インク導電率が高く、電圧印加時
にはインク中にも電流が流れるため、キャビテーション
によるエロージョンに加えて電気化学反応が発熱抵抗体
に損傷を与える大きな要因となる。
Ink composition Water 68 parts by weight Diethylene glycol 30 parts by weight Black dye (CI food black 2) 2 parts by weight PH adjuster (sodium acetate) Trace amount (PH6)
Adjusted to ~ 7) Ink conductivity 2.6mS
In this measurement, the conductivity of the ink is high, and a current flows in the ink when a voltage is applied. Therefore, in addition to erosion due to cavitation, an electrochemical reaction is a major factor that damages the heating resistor.

【0149】(9)ステップストレステスト(SST) パルス幅、周波数は(7),(8)と同様にし、一定ス
テップ(6×105パルス、2分間)毎にパルス電圧を
高くして行くステップストレステストを空気中で行い、
破断電圧(Vbreak)と(7)で求めたVthとの比
(M)を求め、Vbre akで熱作用面が達している温度を
見積もった。これにより、空気中での耐熱性、耐熱衝撃
性を知ることができる。
(9) Step stress test (SST) The pulse width and frequency are the same as in (7) and (8), and the pulse voltage is increased every fixed step (6 × 10 5 pulses for 2 minutes). Perform a stress test in the air,
Breaking voltage (V break) the ratio of the V th obtained in (7) (M) determined to estimate the temperature that the heat acting surface reaches at V bre ak. Thereby, the heat resistance and the thermal shock resistance in the air can be known.

【0150】(10)実際のインクジェットヘッドでの
評価 プリンター駆動条件例 吐出口数 24 駆動周波数 2kHz 駆動パルス幅 20μsec 駆動電圧 吐出閾値電圧(Vth)の1.2倍 インク 池テストに用いた黒インクと同じ物 (i)印字品位 インクジェットヘッドを用いてキャラクターなどの印字
を行い目視にて判断。インクジェットヘッドを用いて極
めて良好な印字が得られれば○、良好な印字が得られれ
ば△、不吐出やかすれ等の不具合が生じる場合には×と
した。
(10) Evaluation with Actual Inkjet Head Example of Printer Driving Conditions Number of ejection ports 24 Driving frequency 2 kHz Driving pulse width 20 μsec Driving voltage 1.2 times the ejection threshold voltage (V th ) Same item (i) Print quality Characters and other characters are printed using an inkjet head and visually judged. When extremely good printing was obtained using the ink jet head, it was evaluated as ○, when good printing was obtained, as Δ, and when troubles such as non-ejection or blurring occurred, the evaluation was evaluated as ×.

【0151】(ii)耐久性 各発熱体について3つのインクジェットヘッドを用い
て、各々A4判2000枚相当の印字を実施した後に、
3つのインクジェットヘッドとも極めて良好で正常な印
字が得られるものは○、3つのインクジェットヘッドの
発熱抵抗体の内、いずれか一つにでも故障などの異常が
生じるものを×とした。
(Ii) Durability Each of the heating elements was printed using 2,000 sheets of A4 size using three inkjet heads.
In the three ink-jet heads, extremely good and normal printing was obtained. In the three ink-jet heads, the heat-generating resistor in which any one of the heat-generating resistors had an abnormality such as failure was evaluated as x.

【0152】(11)総合評価の基準を次に示す。(11) The criteria for the comprehensive evaluation are as follows.

【0153】 ○:低導電率インク中での池テストによる耐久性試験の
結果:≧6×107 高導電率インク中での池テストによる耐久性試験の結
果:≧3×107 抵抗変化:≦5%、SST M:≧1.7、かつ印字品
位および耐久性の評価結果が共に○である場合。
A: Result of durability test by pond test in low conductivity ink: ≧ 6 × 10 7 Result of durability test by pond test in high conductivity ink: ≧ 3 × 10 7 Resistance change: ≦ 5%, SSTM: ≧ 1.7, and both the evaluation results of print quality and durability are あ る.

【0154】×:高導電率インク中での池テストの結
果、抵抗変化、SST Mのいずれかが総合評価で△よ
り下の評価であるか、あるいは、印字品位、耐久性の内
一方でも×の場合。
X: As a result of the pond test in the high-conductivity ink, any of the resistance change and SSTM was evaluated as less than Δ in the overall evaluation, or the print quality and the durability were evaluated as x. in the case of.

【0155】(実施例A−2〜A−4)発熱抵抗体の形
成時に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の
面積比を第1表のように種々に変更する以外は実施例A
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。得られた
各デバイスについて、実施例A−1と同様に行った評価
結果を第1表に示す。また、これらデバイスを用いて作
製したインクジェットヘッドは、いずれも良好な記録特
性および耐久性を有していた。
(Examples A-2 to A-4) Example A except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 1 when forming the heating resistor.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1. Table 1 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example A-1. In addition, each of the inkjet heads manufactured using these devices had good recording characteristics and durability.

【0156】(実施例A−5〜A−8)実施例A−1〜
A−4で夫々作製されたインクジェットヘッド用基体と
同じように作製されたインクジェットヘッド用基体の発
熱抵抗体の層の上に、前述した図6のスパッタリング装
置を用いて、SiO2をスパッタリングすることにより
1.0μm厚のSiO2保護層を設け、さらにそのSi
2保護層の上にTaをスパッタリングすることにより
0.5μm厚のTa保護層を設けること以外は、夫々の
実施例と同様にしてインクジェットヘッド用基体および
インクジェットヘッドを作製した。
(Examples A-5 to A-8) Examples A-1 to A-8
Sputtering SiO 2 on the heating resistor layer of the inkjet head substrate manufactured in the same manner as the inkjet head substrate manufactured in each of A-4 by using the sputtering apparatus of FIG. 6 described above. To provide a 1.0 μm thick SiO 2 protective layer,
Substrates for inkjet heads and inkjet heads were produced in the same manner as in the respective Examples except that a Ta protective layer having a thickness of 0.5 μm was provided by sputtering Ta on the O 2 protective layer.

【0157】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例A−1と同様に
評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例に較
べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐久性
試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率インクの
場合とも少しずつ向上した。また、抵抗変化は保護層を
設けない実施例に較べて小さくなった。だが、SSTの
Mは、全体的に小さくなった。
An evaluation test was performed on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example A-1. As a result, the ink immersion test (a pond test) was performed in comparison with the example in which the protective layer was not provided. The results of the durability test according to ()) slightly improved both in the case of the low-conductivity ink and in the case of the high-conductivity ink. Further, the change in resistance was smaller than that of the example without the protective layer. However, SST's M has become smaller overall.

【0158】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性や主に電気化学反応による抵抗変化といった点で
は一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability and the resistance change mainly due to the electrochemical reaction are further improved.

【0159】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
The reason why M in SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of M, increased because the provision of the protective layer reduced the heat transfer efficiency to ink. Imagine.

【0160】(比較例A−1〜A−2)発熱抵抗体の形
成時に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の
面積比を第1表のように種々に変更する以外は実施例A
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。
(Comparative Examples A-1 to A-2) Example A except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 1 when forming the heating resistors.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1.

【0161】得られた各デバイスについて、実施例A−
1と同様に行った評価結果を第1表に示す。
For each of the obtained devices, Example A-
Table 1 shows the evaluation results performed in the same manner as in Example 1.

【0162】(比較例A−3)発熱抵抗体の形成時に、
スパッタリングターゲットにCrターゲットを用いる以
外は実施例A−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。
(Comparative Example A-3) When forming a heating resistor,
A device (substrate for inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in Example A-1, except that a Cr target was used as the sputtering target.

【0163】得られた各デバイスについて、実施例A−
1と同様に行った評価結果を第1表に示す。
For each of the obtained devices, Example A-
Table 1 shows the evaluation results performed in the same manner as in Example 1.

【0164】[態様B−aに対応する実施例] (実施例B−a−1)一枚のSi単結晶基板(ワッカー
社製)と2.5μm厚のSiO2膜を表面に形成した一
枚のSi単結晶基板(ワッカー社製)を、スパッタリン
グの際のスパッタリング用基板603として、図6に示
した上述の高周波スパッタリング装置の成膜室601内
の基板ホルダ602上にセットし、99.9重量%以上
の高純度な原材料であるTiターゲット606上に、同
程度の純度のIrシートであるIrターゲット607お
よびTaターゲット620を置いた複合ターゲットを用
いて、以下の条件での共スパッタリングを行い約200
0Åの厚さの合金層を形成した。
[Example Corresponding to Aspect Ba] (Example Ba-a-1) One Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) and a 2.5 μm thick SiO 2 film formed on the surface Sixty single-crystal Si substrates (manufactured by Wacker Inc.) were set on a substrate holder 602 in the film forming chamber 601 of the high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. Co-sputtering is performed under the following conditions using a composite target in which an Ir target 607 and a Ta target 620, which are Ir sheets of similar purity, are placed on a Ti target 606, which is a high-purity raw material of 9% by weight or more. About 200
An alloy layer having a thickness of 0 ° was formed.

【0165】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Ti:Ta:Ir=43:37:
20 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 基板設定温度 50℃ 成膜時間 12分 ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Ti: Ta: Ir = 43: 37:
20 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Substrate set temperature 50 ° C. Film formation time 12 minutes Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, on a substrate with a SiO 2 film With respect to the formed film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as the electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method. The sputtering was terminated.

【0166】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the SiO 2 film substrate.

【0167】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and then this SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion using photolithography and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0168】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。得ら
れた各デバイス(インクジェットヘッド用基体)につい
て、実施例A−1と同様に行った評価結果を第2表に示
す。
The product in such a state was cut out for each of the groups to prepare a large number of bases for an ink jet head, and a part thereof was subjected to an evaluation test described later. Table 2 shows the evaluation results of the obtained devices (substrate for inkjet head) performed in the same manner as in Example A-1.

【0169】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0170】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When these ink jet heads thus obtained were mounted on a recording apparatus having a known configuration and a recording operation was performed, recording was performed with good ejection stability and good signal responsiveness, and a high-quality image was obtained. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0171】(実施例B−a−2〜B−a−6)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットにおける各
原材料の面積比を第2表のように種々に変更する以外は
実施例B−a−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。得られた各デバイスについて、実施例B−a−1と
同様に行った評価結果を第2表に示す。また、これらデ
バイスを用いて作製したインクジェットヘッドは、いず
れも良好な記録特性および耐久性を有していた。
(Examples Ba-2 to Ba-6) Examples B-a-2 to B-a-6 were carried out except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 2 when forming the heating resistor. A device (substrate for inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in a-1. Table 2 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example Ba-1. In addition, each of the inkjet heads manufactured using these devices had good recording characteristics and durability.

【0172】(実施例B−a−7〜B−a−12)実施
例B−a−1〜B−a−6で夫々作製されたインクジェ
ットヘッド用基体と同じように作製されたインクジェッ
トヘッド用基体の発熱抵抗体の層の上に、前述した図6
のスパッタリング装置を用いて、SiO2をスパッタリ
ングすることにより1.0μm厚のSiO2保護層を設
け、さらにそのSiO2保護層の上にTaをスパッタリ
ングすることにより0.5μm厚のTa保護層を設ける
こと以外は、夫々の実施例と同様にしてインクジェット
ヘッド用基体およびインクジェットヘッドを作製した。
(Examples Ba-7 to Ba-12) For an ink jet head manufactured in the same manner as the ink jet head substrates manufactured in Examples Ba-1 to Ba-6, respectively. The above-described FIG.
Using a sputtering apparatus of (1), a SiO 2 protective layer having a thickness of 1.0 μm was provided by sputtering SiO 2, and a Ta protective layer having a thickness of 0.5 μm was further formed by sputtering Ta on the SiO 2 protective layer. A substrate for an ink jet head and an ink jet head were produced in the same manner as in each of the examples except for the provision.

【0173】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例B−a−1と同
様に評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例
に較べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐
久性試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率イン
クの場合とも少しずつ向上した。だが、SSTのMは、
全体的に小さくなった。
An evaluation test was carried out on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example Ba-1. The results of the durability test by the pond test improved little by little with both the low-conductivity ink and the high-conductivity ink. However, M of SST is
Overall smaller.

【0174】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性が一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability was further improved.

【0175】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
The reason why the M of the SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of the M, was increased because the provision of the protective layer lowered the heat transfer efficiency to the ink. Imagine.

【0176】(比較例B−a−1〜B−a−2)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットにおける各
原材料の面積比を第2表のように種々に変更する以外は
実施例B−a−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。得られた各デバイスについて、実施例B−a−1と
同様に行った評価結果を第2表に示す。
(Comparative Examples Ba-1 to Ba-2) Example B-a-1 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 2 when forming the heating resistors. A device (substrate for inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in a-1. Table 2 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example Ba-1.

【0177】(比較例B−a−3〜B−a−5)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットとしてTi
ターゲット上にTaシートを設けたものを用い、スパッ
タリングターゲットにおける各原材料の面積比を第2表
のように変更する以外は実施例B−a−1と同様にして
デバイス(インクジェットヘッド用基体)およびインク
ジェットヘッドを作製した。得られた各デバイスについ
て、実施例B−a−1と同様に行った評価結果を第2表
に示す。
(Comparative Examples Ba-3 to Ba-5) When a heating resistor was formed, Ti was used as a sputtering target.
A device (base for inkjet head) and a substrate (ink-jet head base) were prepared in the same manner as in Example Ba-1, except that a Ta sheet was provided on a target and the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed as shown in Table 2. An inkjet head was manufactured. Table 2 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example Ba-1.

【0178】(比較例B−a−6)発熱抵抗体の形成時
に、スパッタリングターゲットとしてTiターゲット上
にIrシートを設けたものを用い、スパッタリングター
ゲットにおける各原材料の面積比を第2表のように変更
する以外は実施例B−a−1と同様にしてデバイス(イ
ンクジェットヘッド用基体)およびインクジェットヘッ
ドを作製した。得られた各デバイスについて、実施例B
−a−1と同様に行った評価結果を第2表に示す。
(Comparative Example Ba-6) When forming a heating resistor, a sputtering target having an Ir sheet provided on a Ti target was used, and the area ratio of each raw material in the sputtering target was as shown in Table 2. A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in Example Ba-1 except for the change. For each device obtained, Example B
Table 2 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in -a-1.

【0179】(比較例B−a−7〜B−a−10)発熱
抵抗体の形成時に、スパッタリングターゲットとしてT
aターゲット上にIrシートを設けたものを用い、スパ
ッタリングターゲットにおける各原材料の面積比を第2
表のように変更する以外は実施例B−a−1と同様にし
てデバイス(インクジェットヘッド用基体)およびイン
クジェットヘッドを作製した。得られた各デバイスにつ
いて、実施例B−a−1と同様に行った評価結果を第2
表に示す。
(Comparative Examples Ba-7 to Ba-10) At the time of forming the heating resistor, T was used as a sputtering target.
a Using an Ir sheet provided on a target, the area ratio of each raw material in the sputtering target was set to the second
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in Example Ba-1 except for the changes as shown in the table. For each of the obtained devices, an evaluation result performed in the same manner as in Example Ba-1 was used.
It is shown in the table.

【0180】(比較例B−a−11)発熱抵抗体の形成
時に、スパッタリングターゲットとしてTiターゲット
を用いた以外は、実施例B−a−1と同様にしてデバイ
ス(インクジェットヘッド用基体)およびインクジェッ
トヘッドを作製した。得られた各デバイスについて、実
施例B−a−1と同様に行った評価結果を第2表に示
す。
(Comparative Example Ba-11) A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were formed in the same manner as in Example Ba-1 except that a Ti target was used as a sputtering target when forming the heating resistor. A head was manufactured. Table 2 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example Ba-1.

【0181】(比較例B−a−12)発熱抵抗体の形成
時に、スパッタリングターゲットとしてTaターゲット
を用いた以外は、実施例B−a−1と同様にしてデバイ
ス(インクジェットヘッド用基体)およびインクジェッ
トヘッドを作製した。得られた各デバイスについて、実
施例B−a−1と同様に行った評価結果を第2表に示
す。
(Comparative Example Ba-12) A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were prepared in the same manner as in Example Ba-1 except that a Ta target was used as a sputtering target when forming the heating resistor. A head was manufactured. Table 2 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example Ba-1.

【0182】[態様B−bに対応する実施例] (実施例B−b−1)一枚のSi単結晶基板(ワッカー
社製)と2.5μm厚のSiO2膜を表面に形成した一
枚のSi単結晶基板(ワッカー社製)を、スパッタリン
グの際のスパッタリング用基板603として、図6に示
した上述の高周波スパッタリング装置の成膜室601内
の基板ホルダ602上にセットし、99.9重量%以上
の高純度な原材料であるTaターゲット606上に、同
程度の純度のIrシートであるIrターゲット607お
よびRuターゲット620を置いた複合ターゲットを用
いて、以下の条件での共スパッタリングを行い約200
0Åの厚さの合金層を形成した。
[Example Corresponding to Aspect Bb] (Example Bb-1) One Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) and a 2.5 μm thick SiO 2 film formed on the surface Sixty single-crystal Si substrates (manufactured by Wacker Inc.) were set on a substrate holder 602 in the film forming chamber 601 of the high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. Co-sputtering is performed under the following conditions using a composite target in which Ir targets 607 and Ru targets 620, which are Ir sheets of similar purity, are placed on a Ta target 606, which is a high-purity raw material of 9% by weight or more. About 200
An alloy layer having a thickness of 0 ° was formed.

【0183】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Ta:Ru:Ir=62:13:
25 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 成膜時間 12分 基板設定温度 50℃ ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Ta: Ru: Ir = 62: 13:
25 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Deposition time 12 minutes Substrate set temperature 50 ° C. Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, on a substrate with SiO 2 film With respect to the formed film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as the electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method. The sputtering was terminated.

【0184】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the SiO 2 film substrate.

【0185】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and then this SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion by using photolithography technology and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0186】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。得ら
れた各デバイス(インクジェットヘッド用基体)につい
て、実施例A−1と同様に行った評価結果を第3表に示
す。
The product in such a state was cut out for each of the groups to prepare a large number of ink jet head substrates, and a part of them was subjected to an evaluation test described later. Table 3 shows the evaluation results of the obtained devices (substrate for ink jet head) performed in the same manner as in Example A-1.

【0187】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0188】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When the obtained ink-jet heads were mounted on a recording apparatus having a known configuration and a recording operation was performed, recording was performed with good ejection stability and with good signal response, and high-quality images were obtained. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0189】(実施例B−b−2〜B−b−6)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットにおける各
原材料の面積比を第3表のように種々に変更する以外は
実施例B−b−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。得られた各デバイスについて、実施例B−b−1と
同様に行った評価結果を第3表に示す。また、これらデ
バイスを用いて作製したインクジェットヘッドは、いず
れも良好な記録特性および耐久性を有していた。
(Examples B-b-2 to B-b-6) Examples B-b-2 to B-b-6 were carried out except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 3 when forming the heating resistor. A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in b-1. Table 3 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-b-1. In addition, each of the inkjet heads manufactured using these devices had good recording characteristics and durability.

【0190】(実施例B−b−7〜B−b−12)実施
例B−b−1〜B−b−6で夫々作製されたインクジェ
ットヘッド用基体と同じように作製されたインクジェッ
トヘッド用基体の発熱抵抗体の層の上に、前述した図6
のスパッタリング装置を用いて、SiO2をスパッタリ
ングすることにより1.0μm厚のSiO2保護層を設
け、さらにそのSiO2保護層の上にTaをスパッタリ
ングすることにより0.5μm厚のTa保護層を設ける
こと以外は、夫々の実施例と同様にしてインクジェット
ヘッド用基体およびインクジェットヘッドを作製した。
(Examples B-b-7 to B-b-12) For an ink-jet head manufactured in the same manner as the ink-jet head bases manufactured in Examples B-b-1 to B-b-6, respectively. The above-described FIG.
Using a sputtering apparatus of (1), a SiO 2 protective layer having a thickness of 1.0 μm was provided by sputtering SiO 2, and a Ta protective layer having a thickness of 0.5 μm was further formed by sputtering Ta on the SiO 2 protective layer. A substrate for an ink jet head and an ink jet head were produced in the same manner as in each of the examples except for the provision.

【0191】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例B−b−1と同
様に評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例
に較べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐
久性試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率イン
クの場合とも少しずつ向上した。だが、SSTのMは、
全体的に小さくなった。
An evaluation test was performed on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example B-b-1. The results of the durability test by the pond test improved little by little with both the low-conductivity ink and the high-conductivity ink. However, M of SST is
Overall smaller.

【0192】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性が一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability was further improved.

【0193】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
The reason why the M of the SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of the M, was increased because the heat conduction efficiency to the ink was reduced by providing the protective layer. Imagine.

【0194】(比較例B−b−1)発熱抵抗体の形成時
に、スパッタリングターゲットとしてTaターゲット上
にRuシートを設けたものを用い、スパッタリングター
ゲットにおける各原材料の面積比を第3表のように変更
する以外は実施例B−b−1と同様にしてデバイス(イ
ンクジェットヘッド用基体)およびインクジェットヘッ
ドを作製した。
(Comparative Example B-b-1) When forming a heating resistor, a sputtering target provided with a Ru sheet on a Ta target was used, and the area ratio of each raw material in the sputtering target was as shown in Table 3. A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in Example B-b-1, except for the change.

【0195】得られた各デバイスについて、実施例B−
b−1と同様に行った評価結果を第3表に示す。
For each of the obtained devices, Example B-
Table 3 shows the evaluation results performed in the same manner as in b-1.

【0196】(比較例B−b−2〜B−b−4)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットとしてTa
ターゲット上にIrシートを設けたものを用い、スパッ
タリングターゲットにおける各原材料の面積比を第3表
のように変更する以外は実施例B−b−1と同様にして
デバイス(インクジェットヘッド用基体)およびインク
ジェットヘッドを作製した。
(Comparative Examples BB-2 to BB-4) When forming a heating resistor, Ta was used as a sputtering target.
A device (substrate for inkjet head) and a device (ink-jet head base) were prepared in the same manner as in Example B-b-1, except that an Ir sheet was provided on a target, and the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed as shown in Table 3. An inkjet head was manufactured.

【0197】得られた各デバイスについて、実施例B−
b−1と同様に行った評価結果を第3表に示す。
For each of the obtained devices, Example B-
Table 3 shows the evaluation results performed in the same manner as in b-1.

【0198】(比較例B−b−5)発熱抵抗体の形成時
に、スパッタリングターゲットにTaターゲットを用い
る以外は実施例B−b−1と同様にしてデバイス(イン
クジェットヘッド用基体)およびインクジェットヘッド
を作製した。
(Comparative Example Bb-5) A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were prepared in the same manner as in Example B-b-1 except that a Ta target was used as a sputtering target at the time of forming the heating resistor. Produced.

【0199】得られた各デバイスについて、実施例B−
b−1と同様に行った評価結果を第3表に示す。
For each of the obtained devices, Example B-
Table 3 shows the evaluation results performed in the same manner as in b-1.

【0200】[態様B−cに対応する実施例] (実施例B−c−1)一枚のSi単結晶基板(ワッカー
社製)と2.5μm厚のSiO膜を表面に形成した一枚
のSi単結晶基板(ワッカー社製)を、スパッタリング
の際のスパッタリング用基板603として、図6に示し
た上述の高周波スパッタリング装置の成膜室601内の
基板ホルダ602上にセットし、99.9重量%以上の
高純度な原材料であるTaターゲット606上に、同程
度の純度のIrシートであるIrターゲット607およ
びOsターゲット620を置いた複合ターゲットを用い
て、以下の条件での共スパッタリングを行い約2000
Åの厚さの合金層を形成した。
[Example Corresponding to Aspect B-c] (Example B-c-1) One Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) and one sheet having a 2.5 μm thick SiO film formed on the surface 6 was set on a substrate holder 602 in the film forming chamber 601 of the above-described high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. 6 as a sputtering substrate 603 at the time of sputtering. Co-sputtering is performed under the following conditions using a composite target in which an Ir target 607 and an Os target 620, which are Ir sheets of similar purity, are placed on a Ta target 606, which is a high-purity raw material of not less than weight%. About 2000
An alloy layer having a thickness of Å was formed.

【0201】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Ta:Os:Ir=43:37:
20 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 基板設定温度 50℃ 成膜時間 12分 ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Ta: Os: Ir = 43: 37:
20 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Substrate set temperature 50 ° C. Film formation time 12 minutes Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, on a substrate with a SiO 2 film With respect to the formed film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as the electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method. The sputtering was terminated.

【0202】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the SiO 2 film substrate.

【0203】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and then this SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion using photolithography and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0204】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。得ら
れた各デバイス(インクジェットヘッド用基体)につい
て、実施例A−1と同様に行った評価結果を第4表に示
す。
The product in such a state was cut out for each of the above groups to produce a large number of ink jet head substrates, and a part of them was subjected to an evaluation test described later. Table 4 shows the results of the evaluations of the respective devices (bases for inkjet heads) obtained in the same manner as in Example A-1.

【0205】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0206】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When these obtained ink jet heads were mounted on a recording apparatus having a known configuration and a recording operation was performed, recording was performed with good ejection stability and good signal responsiveness, and a high-quality image was obtained. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0207】(実施例B−c−2〜B−c−5)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットにおける各
原材料の面積比を第4表のように種々に変更する以外は
実施例B−c−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。得られた各デバイスについて、実施例B−c−1と
同様に行った評価結果を第4表に示す。また、これらデ
バイスを用いて作製したインクジェットヘッドは、いず
れも良好な記録特性および耐久性を有していた。
(Examples Bc-2 to Bc-5) Example B-c-2 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 4 when forming the heating resistor. A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in c-1. Table 4 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-c-1. In addition, each of the inkjet heads manufactured using these devices had good recording characteristics and durability.

【0208】(実施例B−c−6〜B−c−10)実施
例B−c−1〜B−c−5で夫々作製されたインクジェ
ットヘッド用基体と同じように作製されたインクジェッ
トヘッド用基体の発熱抵抗体の層の上に、前述した図6
のスパッタリング装置を用いて、SiO2をスパッタリ
ングすることにより1.0μm厚のSiO2保護層を設
け、さらにそのSiO2保護層の上にTaをスパッタリ
ングすることにより0.5μm厚のTa保護層を設ける
こと以外は、夫々の実施例と同様にしてインクジェット
ヘッド用基体およびインクジェットヘッドを作製した。
(Examples Bc-6 to Bc-10) Ink jet heads manufactured in the same manner as the ink jet head substrates manufactured in Examples Bc-1 to Bc-5, respectively. The above-described FIG.
Using a sputtering apparatus of (1), a SiO 2 protective layer having a thickness of 1.0 μm was provided by sputtering SiO 2, and a Ta protective layer having a thickness of 0.5 μm was further formed by sputtering Ta on the SiO 2 protective layer. A substrate for an ink jet head and an ink jet head were produced in the same manner as in each of the examples except for the provision.

【0209】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例B−c−1と同
様に評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例
に較べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐
久性試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率イン
クの場合とも少しずつ向上した。だが、SSTのMは、
全体的に小さくなった。
An evaluation test was performed on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example B-c-1, and the immersion test in the ink (in comparison with the example without the protective layer) was performed. The results of the durability test by the pond test improved little by little with both the low-conductivity ink and the high-conductivity ink. However, M of SST is
Overall smaller.

【0210】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性が一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability was further improved.

【0211】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
[0211] The reason why the M of the SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of the M, was increased because the provision of the protective layer reduced the heat transfer efficiency to the ink. Imagine.

【0212】(比較例B−c−1)発熱抵抗体の形成時
に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の面積
比を第4表のように種々に変更する以外は実施例B−c
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。得られた
各デバイスについて、実施例B−c−1と同様に行った
評価結果を第4表に示す。
(Comparative Example Bc-1) Example Bc except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 4 when the heating resistor was formed.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1. Table 4 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-c-1.

【0213】(比較例B−c−2〜B−c−4)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットとしてTa
ターゲット上にOsシートを設けたものを用い、スパッ
タリングターゲットにおける各原材料の面積比を第4表
のように変更する以外は実施例B−c−1と同様にして
デバイス(インクジェットヘッド用基体)およびインク
ジェットヘッドを作製した。得られた各デバイスについ
て、実施例B−c−1と同様に行った評価結果を第4表
に示す。
(Comparative Examples Bc-2 to Bc-4) When forming a heating resistor, Ta was used as a sputtering target.
A device (base for inkjet head) and a device (ink-jet head base) were prepared in the same manner as in Example B-c-1, except that an Os sheet was provided on a target, and the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed as shown in Table 4. An inkjet head was manufactured. Table 4 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-c-1.

【0214】(比較例B−c−5〜B−c−8)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットとしてTa
ターゲット上にIrシートを設けたものを用い、スパッ
タリングターゲットにおける各原材料の面積比を第4表
のように変更する以外は実施例B−c−1と同様にして
デバイス(インクジェットヘッド用基体)およびインク
ジェットヘッドを作製した。得られた各デバイスについ
て、実施例B−c−1と同様に行った評価結果を第4表
に示す。
(Comparative Examples Bc-5 to Bc-8) At the time of forming the heating resistor, Ta was used as a sputtering target.
A device (substrate for an ink jet head) and a device were prepared in the same manner as in Example B-c-1 except that an Ir sheet was provided on a target, and the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed as shown in Table 4. An inkjet head was manufactured. Table 4 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-c-1.

【0215】(比較例B−c−9)発熱抵抗体の形成時
に、スパッタリングターゲットとしてTaターゲットを
用いた以外は、実施例B−c−1と同様にしてデバイス
(インクジェットヘッド用基体)およびインクジェット
ヘッドを作製した。得られた各デバイスについて、実施
例B−c−1と同様に行った評価結果を第4表に示す。
(Comparative Example Bc-9) A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were prepared in the same manner as in Example B-c-1, except that a Ta target was used as a sputtering target when forming the heating resistor. A head was manufactured. Table 4 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-c-1.

【0216】[態様B−dに対応する実施例] (実施例B−d−1)一枚のSi単結晶基板(ワッカー
社製)と2.5μm厚のSiO2膜を表面に形成した一
枚のSi単結晶基板(ワッカー社製)を、スパッタリン
グの際のスパッタリング用基板603として、図6に示
した上述の高周波スパッタリング装置の成膜室601内
の基板ホルダ602上にセットし、99.9重量%以上
の高純度な原材料であるTaターゲット606上に、同
程度の純度のIrシートであるIrターゲット607お
よびReターゲット620を置いた複合ターゲットを用
いて、以下の条件での共スパッタリングを行い約200
0Åの厚さの合金層を形成した。
[Example corresponding to Embodiment Bd] (Example Bd-1) One Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) and a 2.5 μm thick SiO 2 film formed on the surface Sixty single-crystal Si substrates (manufactured by Wacker Inc.) were set on a substrate holder 602 in the film forming chamber 601 of the high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. Co-sputtering was performed under the following conditions using a composite target in which Ir targets 607 and Re targets 620, which are Ir sheets of similar purity, were placed on a Ta target 606, which is a high-purity raw material of 9% by weight or more. About 200
An alloy layer having a thickness of 0 ° was formed.

【0217】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Ta:Re:Ir=25:36:
39 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 成膜時間 12分 基板設定温度 50℃ ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Ta: Re: Ir = 25: 36:
39 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Deposition time 12 minutes Substrate set temperature 50 ° C. Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, on the substrate with SiO 2 film With respect to the formed film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as the electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method. The sputtering was terminated.

【0218】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the SiO 2 film substrate.

【0219】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and then this SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion using photolithography and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0220】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。得ら
れた各デバイス(インクジェットヘッド用基体)につい
て、実施例A−1と同様に行った評価結果を第5表に示
す。
The product in such a state was cut out for each of the groups to prepare a number of bases for an ink jet head, and a part of them was subjected to an evaluation test described later. Table 5 shows the results of evaluations of the respective devices (bases for ink jet head) obtained in the same manner as in Example A-1.

【0221】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0222】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When these ink-jet heads thus obtained were mounted on a printing apparatus having a known configuration and a printing operation was performed, printing was performed with good ejection stability and good signal response, and a high-quality image was obtained. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0223】(実施例B−d−2〜B−d−5)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットにおける各
原材料の面積比を第5表のように種々に変更する以外は
実施例B−d−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。得られた各デバイスについて、実施例B−d−1と
同様に行った評価結果を第5表に示す。また、これらデ
バイスを用いて作製したインクジェットヘッドは、いず
れも良好な記録特性および耐久性を有していた。
(Examples B-d-2 to B-d-5) Examples B-d-2 to B-d-5 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 5 when the heating resistor was formed. A device (substrate for inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in d-1. Table 5 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-d-1. In addition, each of the inkjet heads manufactured using these devices had good recording characteristics and durability.

【0224】(実施例B−d−6〜B−d−10)実施
例B−d−1〜B−d−5で夫々作製されたインクジェ
ットヘッド用基体と同じように作製されたインクジェッ
トヘッド用基体の発熱抵抗体の層の上に、前述した図6
のスパッタリング装置を用いて、SiO2をスパッタリ
ングすることにより1.0μm厚のSiO2保護層を設
け、さらにそのSiO2保護層の上にTaをスパッタリ
ングすることにより0.5μm厚のTa保護層を設ける
こと以外は、夫々の実施例と同様にしてインクジェット
ヘッド用基体およびインクジェットヘッドを作製した。
(Examples Bd-6 to Bd-10) Ink jet heads manufactured in the same manner as the ink jet head substrates manufactured in Examples Bd-1 to Bd-5, respectively. The above-described FIG.
Using a sputtering apparatus of (1), a SiO 2 protective layer having a thickness of 1.0 μm was provided by sputtering SiO 2, and a Ta protective layer having a thickness of 0.5 μm was further formed by sputtering Ta on the SiO 2 protective layer. A substrate for an ink jet head and an ink jet head were produced in the same manner as in each of the examples except for the provision.

【0225】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例B−d−1と同
様に評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例
に較べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐
久性試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率イン
クの場合とも少しずつ向上した。だが、SSTのMは、
全体的に小さくなった。
An evaluation test was performed on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example B-d-1. The results of the durability test by the pond test improved little by little with both the low-conductivity ink and the high-conductivity ink. However, M of SST is
Overall smaller.

【0226】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性が一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability was further improved.

【0227】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
The reason why the M of the SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of the M, increased because the provision of the protective layer lowered the heat transfer efficiency to the ink. Imagine.

【0228】(比較例B−d−1〜B−d−3)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットにおける各
原材料の面積比を第5表のように種々に変更する以外は
実施例B−d−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。得られた各デバイスについて、実施例B−d−1と
同様に行った評価結果を第5表に示す。
Comparative Examples Bd-1 to Bd-3 Examples B-d-1 to B-d-3 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 5 when forming the heating resistors. A device (substrate for inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in d-1. Table 5 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-d-1.

【0229】(比較例B−d−B−d−4)発熱抵抗体
の形成時に、スパッタリングターゲットとしてTaター
ゲット上にReシートを設けたものを用い、スパッタリ
ングターゲットにおける各原材料の面積比を第5表のよ
うに変更する以外は実施例B−d−1と同様にしてデバ
イス(インクジェットヘッド用基体)およびインクジェ
ットヘッドを作製した。得られた各デバイスについて、
実施例B−d−1と同様に行った評価結果を第5表に示
す。
(Comparative Example Bd-Bd-4) At the time of forming the heating resistor, a sputtering target having a Re sheet provided on a Ta target was used, and the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed to the fifth. A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in Example B-d-1 except for the changes as shown in the table. For each device obtained,
Table 5 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in Example B-d-1.

【0230】(比較例B−d−5〜B−d−8)発熱抵
抗体の形成時に、スパッタリングターゲットとしてTa
ターゲット上にIrシートを設けたものを用い、スパッ
タリングターゲットにおける各原材料の面積比を第5表
のように変更する以外は実施例B−d−1と同様にして
デバイス(インクジェットヘッド用基体)およびインク
ジェットヘッドを作製した。得られた各デバイスについ
て、実施例B−d−1と同様に行った評価結果を第5表
に示す。
(Comparative Examples Bd-5 to Bd-8) When forming a heating resistor, Ta was used as a sputtering target.
A device (substrate for an ink jet head) and a device were prepared in the same manner as in Example B-d-1 except that an Ir sheet was provided on a target and the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed as shown in Table 5. An inkjet head was manufactured. Table 5 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example B-d-1.

【0231】(比較例B−d−9)発熱抵抗体の形成時
に、スパッタリングターゲットにTaターゲットを用い
る以外は実施例B−d−1と同様にしてデバイス(イン
クジェットヘッド用基体)およびインクジェットヘッド
を作製した。得られた各デバイスについて、実施例B−
d−1と同様に行った評価結果を第5表に示す。
(Comparative Example Bd-9) A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were prepared in the same manner as in Example B-d-1 except that a Ta target was used as a sputtering target when forming a heating resistor. Produced. About each obtained device, Example B-
Table 5 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in d-1.

【0232】[態様Cに対応する実施例] (実施例C−1)一枚のSi単結晶基板(ワッカー社
製)と2.5μm厚のSiO2膜を表面に形成した一枚
のSi単結晶基板(ワッカー社製)を、スパッタリング
の際のスパッタリング用基板603として、図6に示し
た上述の高周波スパッタリング装置の成膜室601内の
基板ホルダ602上にセットし、99.9重量%以上の
高純度な原材料であるAlターゲット606上に、同程
度の純度のIrシートであるIrターゲット607およ
びYターゲット620を置いた複合ターゲットを用い
て、以下の条件での共スパッタリングを行い約2000
Åの厚さの合金層を形成した。
[Example Corresponding to Aspect C] (Example C-1) One Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) and one Si single crystal having a 2.5 μm thick SiO 2 film formed on the surface A crystal substrate (manufactured by Wacker) is set on a substrate holder 602 in a film forming chamber 601 of the above-described high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. Co-sputtering was performed under the following conditions by using a composite target in which an Ir target 607 and a Y target 620, which are Ir sheets of similar purity, were placed on an Al target 606, which is a high-purity raw material.
An alloy layer having a thickness of Å was formed.

【0233】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Al:Y:Ir=25:10:6
5 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 基板設定温度 50℃ 成膜時間 12分 ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Al: Y: Ir = 25: 10: 6
5 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Substrate set temperature 50 ° C. Deposition time 12 minutes Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, on a substrate with a SiO 2 film With respect to the formed film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as the electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method. The sputtering was terminated.

【0234】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the SiO 2 film substrate.

【0235】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and then this SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion by using photolithography and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0236】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。得ら
れた各デバイス(インクジェットヘッド用基体)につい
て、実施例A−1と同様に行った評価結果を第6表に示
す。
The product in such a state was cut out for each of the groups to prepare a large number of bases for an ink jet head, and a part of them was subjected to an evaluation test described later. Table 6 shows the results of the evaluations of the obtained devices (substrate for inkjet head) performed in the same manner as in Example A-1.

【0237】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0238】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When the obtained ink-jet heads were mounted on a recording apparatus having a known configuration and a recording operation was performed, high-quality images with high ejection stability and good signal responsiveness can be obtained. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0239】(実施例C−2〜C−5)発熱抵抗体の形
成時に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の
面積比を第6表のように種々に変更する以外は実施例C
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。得られた
各デバイスについて、実施例C−1と同様に行った評価
結果を第6表に示す。また、これらデバイスを用いて作
製したインクジェットヘッドは、いずれも良好な記録特
性および耐久性を有していた。
(Examples C-2 to C-5) Example C-2 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 6 when forming the heating resistors.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1. Table 6 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example C-1. In addition, each of the inkjet heads manufactured using these devices had good recording characteristics and durability.

【0240】(実施例C−6〜C−10)実施例C−1
〜C−5で夫々作製されたインクジェットヘッド用基体
と同じように作製されたインクジェットヘッド用基体の
発熱抵抗体の層の上に、前述した図6のスパッタリング
装置を用いて、SiO2をスパッタリングすることによ
り1.0μm厚のSiO2保護層を設け、さらにそのS
iO2保護層の上にTaをスパッタリングすることによ
り0.5μm厚のTa保護層を設けること以外は、夫々
の実施例と同様にしてインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドを作製した。
(Examples C-6 to C-10) Example C-1
Sputtering SiO 2 on the heating resistor layer of the inkjet head substrate manufactured in the same manner as the inkjet head substrate manufactured in each of steps C to C-5 by using the sputtering apparatus of FIG. 6 described above. Thus, a SiO 2 protective layer having a thickness of 1.0 μm was provided,
Substrates for inkjet heads and inkjet heads were produced in the same manner as in the respective Examples except that a Ta protective layer having a thickness of 0.5 μm was provided by sputtering Ta on the iO 2 protective layer.

【0241】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例C−1と同様に
評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例に較
べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐久性
試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率インクの
場合とも少しずつ向上した。だが、SSTのMは、全体
的に小さくなった。
An evaluation test was performed on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example C-1. As a result, the ink immersion test (a pond test) was performed in comparison with the embodiment without the protective layer. The results of the durability test according to ()) slightly improved both in the case of the low-conductivity ink and in the case of the high-conductivity ink. However, SST's M has become smaller overall.

【0242】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性が一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability was further improved.

【0243】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
[0243] The reason why the M of the SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of the M, was increased because the provision of the protective layer reduced the heat transfer efficiency to the ink. Imagine.

【0244】(比較例C−1〜C−4)発熱抵抗体の形
成時に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の
面積比を第6表のように種々に変更する以外は実施例C
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。得られた
各デバイスについて、実施例C−1と同様に行った評価
結果を第6表に示す。
(Comparative Examples C-1 to C-4) Example C except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 6 when forming the heating resistors.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1. Table 6 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example C-1.

【0245】(比較例C−5〜C−10)発熱抵抗体の
形成時に、スパッタリングターゲットとしてAlターゲ
ット上にIrシートを設けたものを用い、スパッタリン
グターゲットにおける各原材料の面積比を第6表のよう
に変更する以外は実施例C−1と同様にしてデバイス
(インクジェットヘッド用基体)およびインクジェット
ヘッドを作製した。得られた各デバイスについて、実施
例C−1と同様に行った評価結果を第6表に示す。
(Comparative Examples C-5 to C-10) At the time of forming the heat generating resistor, a sputtering target provided with an Ir sheet on an Al target was used, and the area ratio of each raw material in the sputtering target was as shown in Table 6. A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in Example C-1, except for the above changes. Table 6 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example C-1.

【0246】[態様Dに対応する実施例] (実施例D−1)一枚のSi単結晶基板(ワッカー社
製)と2.5μm厚のSiO2膜を表面に形成した一枚
のSi単結晶基板(ワッカー社製)を、スパッタリング
の際のスパッタリング用基板603として、図6に示し
た上述の高周波スパッタリング装置の成膜室601内の
基板ホルダ602上にセットし、99.9重量%以上の
高純度な原材料であるCrターゲット606上に、同程
度の純度のIrシートであるIrターゲット607およ
びRuターゲット620を置いた複合ターゲットを用い
て、以下の条件での共スパッタリングを行い約2000
Åの厚さの合金層を形成した。
[Example corresponding to Embodiment D] (Example D-1) One Si single crystal substrate (manufactured by Wacker) and one Si single crystal having a 2.5 μm thick SiO 2 film formed on the surface A crystal substrate (manufactured by Wacker) is set on a substrate holder 602 in a film forming chamber 601 of the above-described high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. Co-sputtering was carried out under the following conditions using a composite target in which Ir targets 607 and Ru targets 620, which are Ir sheets of similar purity, were placed on a Cr target 606, which is a high-purity raw material of the above, under the following conditions.
An alloy layer having a thickness of Å was formed.

【0247】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Cr:Ru:Ir=31:35:
35 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 成膜時間 12分 基板設定温度 50℃ ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Cr: Ru: Ir = 31: 35:
35 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Deposition time 12 minutes Substrate set temperature 50 ° C. Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, on the substrate with SiO 2 film With respect to the formed film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as the electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method. The sputtering was terminated.

【0248】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the SiO 2 film substrate.

【0249】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and thereafter, this SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion using photolithography and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0250】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。得ら
れた各デバイス(インクジェットヘッド用基体)につい
て、実施例A−1と同様に行った評価結果を第7表に示
す。
The product in such a state was cut out for each of the groups to prepare a large number of bases for an ink jet head, and a part of them was subjected to an evaluation test described later. Table 7 shows the results of the evaluations of the respective devices (substrate for inkjet head) obtained in the same manner as in Example A-1.

【0251】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0252】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When the obtained ink-jet heads were mounted on a recording apparatus having a known configuration, and a recording operation was performed, high-quality images with high ejection stability and good signal response can be obtained. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0253】(実施例D−2〜D−5)発熱抵抗体の形
成時に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の
面積比を第7表のように種々に変更する以外は実施例D
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。得られた
各デバイスについて、実施例D−1と同様に行った評価
結果を第7表に示す。また、これらデバイスを用いて作
製したインクジェットヘッドは、いずれも良好な記録特
性および耐久性を有していた。
(Examples D-2 to D-5) Example D-2 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 7 when forming the heating resistor.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1. Table 7 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example D-1. In addition, the inkjet heads manufactured using these devices all had good recording characteristics and durability.

【0254】(実施例D−6〜D−10)実施例D−1
〜D−5で夫々作製されたインクジェットヘッド用基体
と同じように作製されたインクジェットヘッド用基体の
発熱抵抗体の層の上に、前述した図6のスパッタリング
装置を用いて、SiO2をスパッタリングすることによ
り1.0μm厚のSiO2保護層を設け、さらにそのS
iO2保護層の上にTaをスパッタリングすることによ
り0.5μm厚のCr保護層を設けること以外は、夫々
の実施例と同様にしてインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドを作製した。
(Examples D-6 to D-10) Example D-1
Sputtering SiO 2 on the heating resistor layers of the inkjet head substrate manufactured in the same manner as the inkjet head substrates manufactured in D5 to D-5, respectively, using the sputtering apparatus of FIG. 6 described above. Thus, a SiO 2 protective layer having a thickness of 1.0 μm was provided,
Substrates for ink jet heads and ink jet heads were produced in the same manner as in the respective Examples except that a Cr protective layer having a thickness of 0.5 μm was provided by sputtering Ta on the iO 2 protective layer.

【0255】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例D−1と同様に
評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例に較
べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐久性
試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率インクの
場合とも少しずつ向上した。だが、SSTのMは、全体
的に小さくなった。
An evaluation test was performed on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example D-1. As a result, the ink immersion test (a pond test) was performed in comparison with the example in which the protective layer was not provided. The results of the durability test according to ()) slightly improved both in the case of the low-conductivity ink and in the case of the high-conductivity ink. However, SST's M has become smaller overall.

【0256】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性が一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability was further improved.

【0257】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
The reason why the M of the SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of the M, increased because the provision of the protective layer lowered the heat transfer efficiency to the ink. Imagine.

【0258】(比較例D−1)発熱抵抗体の形成時に、
スパッタリングターゲットとしてCrターゲット上にR
uシートを設けたものを用い、スパッタリングターゲッ
トにおける各原材料の面積比を第7表のように変更する
以外は実施例D−1と同様にしてデバイス(インクジェ
ットヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製
した。
(Comparative Example D-1) When forming a heating resistor,
R on a Cr target as a sputtering target
A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were prepared in the same manner as in Example D-1, except that the u sheet was used and the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed as shown in Table 7. .

【0259】得られた各デバイスについて、実施例D−
1と同様に行った評価結果を第7表に示す。
For each of the obtained devices, Example D-
Table 7 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in Example 1.

【0260】(比較例D−2)発熱抵抗体の形成時に、
スパッタリングターゲットとしてCrターゲット上にI
rシートを設けたものを用い、スパッタリングターゲッ
トにおける各原材料の面積比を第7表のように変更する
以外は実施例D−1と同様にしてデバイス(インクジェ
ットヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製
した。
(Comparative Example D-2) When forming a heating resistor,
I on a Cr target as a sputtering target
A device (substrate for an ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as in Example D-1 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was changed as shown in Table 7 using an r sheet provided. .

【0261】得られた各デバイスについて、実施例D−
1と同様に行った評価結果を第7表に示す。
For each of the obtained devices, Example D-
Table 7 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in Example 1.

【0262】(比較例D−3)発熱抵抗体の形成時に、
スパッタリングターゲットにCrターゲットを用いる以
外は実施例D−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。
(Comparative Example D-3) When forming a heating resistor,
A device (substrate for inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in Example D-1, except that a Cr target was used as the sputtering target.

【0263】得られた各デバイスについて、実施例D−
1と同様に行った評価結果を第7表に示す。 [態様Eに対応する実施例](実施例E−1)一枚のS
i単結晶基板(ワッカー社製)と2.5μm厚のSiO
2膜を表面に形成した一枚のSi単結晶基板(ワッカー
社製)を、スパッタリングの際のスパッタリング用基板
603として、図6に示した上述の高周波スパッタリン
グ装置の成膜室601内の基板ホルダ602上にセット
し、99.9重量%以上の高純度な原材料であるTaタ
ーゲット606上に、同程度の純度のPtシートである
2個のPtターゲット607を置いた複合ターゲットを
用いて、以下の条件での共スパッタリングを行い約20
00Åの厚さの合金層を形成した。
For each of the obtained devices, Example D-
Table 7 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in Example 1. [Example corresponding to mode E] (Example E-1) One sheet of S
i single crystal substrate (manufactured by Wacker Inc.) and 2.5 μm thick SiO
A single-crystal Si substrate (Wacker) having two films formed on its surface is used as a sputtering substrate 603 for sputtering, a substrate holder in the film forming chamber 601 of the above-described high-frequency sputtering apparatus shown in FIG. Using a composite target in which two Pt targets 607, which are Pt sheets of similar purity, are placed on a Ta target 606, which is a high-purity raw material having a purity of 99.9% by weight or more, and set on a 602, Co-sputtering under the conditions of
An alloy layer having a thickness of 00 ° was formed.

【0264】 共スパッタリング条件 ターゲット面積比 Ta:Pt=28:72 ターゲット面積 5inch(127mm)φ 高周波電力 1000W 成膜時間 12分 基板設定温度 50℃ ベースプレッシャー 2.6×10-4Pa以下 スパッタガス圧 0.4Pa(アルゴン) さらに、SiO2膜付基板上に成膜したものについて
は、続けてAlだけのターゲットに切り替え、上記合金
層の上に電極104,105(図1参照)となるAl層
を常法にしたがってスパッタリングにより6000Åの
層厚に形成し、スパッタリングを終了した。
Co-sputtering conditions Target area ratio Ta: Pt = 28: 72 Target area 5 inch (127 mm) φ High frequency power 1000 W Film formation time 12 minutes Substrate set temperature 50 ° C. Base pressure 2.6 × 10 −4 Pa or less Sputter gas pressure 0.4 Pa (argon) Further, in the case of a film formed on a substrate with a SiO 2 film, the target is continuously switched to only Al, and an Al layer serving as electrodes 104 and 105 (see FIG. 1) is formed on the alloy layer. Was formed to a thickness of 6000 ° by sputtering according to a conventional method, and the sputtering was terminated.

【0265】この後、フォトリソグラフィ技術によりフ
ォトレジストを所定のパターンに2度形成し、1度はA
l層のウェットエッチング、2度目は発熱抵抗層をイオ
ンミリングにてドライエッチングし、図1(b)および
図2(a)で示された形状の発熱抵抗体103と電極1
04,105を形成した。熱発生部の寸法は30μm×
170μm、熱発生部のピッチは125μm、24個の
熱発生部を一列に並べたものを一つの群とし、この群を
前記SiO2膜付基板上に複数形成した。
Thereafter, a photoresist is formed twice in a predetermined pattern by a photolithography technique.
1-layer wet etching, the second time dry etching of the heating resistor layer by ion milling, the heating resistor 103 having the shape shown in FIG. 1 (b) and FIG.
04, 105 were formed. The size of the heat generating part is 30μm ×
170 μm, the pitch of the heat generating portions was 125 μm, and 24 heat generating portions were arranged in a line to form one group, and a plurality of such groups were formed on the substrate with the SiO 2 film.

【0266】次に、スパッタリングによりSiO2膜を
この上に形成し、その後、このSiO2膜をフォトリソ
グラフィ技術とリアクティブイオンエッチングを用い
て、熱発生部の両側10μmずつと電極を被うようにパ
ターニングし、保護層106を作製した。熱発生部10
9の寸法は30μm×150μmである。
Next, an SiO 2 film is formed thereon by sputtering, and then this SiO 2 film is covered with electrodes by 10 μm on both sides of the heat generating portion using photolithography and reactive ion etching. To form a protective layer 106. Heat generator 10
The dimensions of 9 are 30 μm × 150 μm.

【0267】このような状態の作製物に対して前記群毎
に切り出し加工を施してインクジェットヘッド用基体を
多数作製し、その一部に後述の評価試験を行った。得ら
れた各デバイス(インクジェットヘッド用基体)につい
て、実施例A−1と同様に行った評価結果を第8表に示
す。
The product in such a state was cut out for each of the groups to prepare a large number of bases for an ink jet head, and a part thereof was subjected to an evaluation test described later. Table 8 shows the results of evaluations of the respective devices (bases for inkjet head) obtained in the same manner as in Example A-1.

【0268】また別の一部に、図1(a)および図1
(b)に示す吐出口108および液路111を形成する
ため、ガラス製の溝付板107を接合し、インクジェッ
トヘッドを得た。
FIG. 1 (a) and FIG.
In order to form the discharge port 108 and the liquid path 111 shown in FIG. 3B, the glass grooved plate 107 was joined to obtain an ink jet head.

【0269】得られたこれらのインクジェットヘッドを
公知の構成の記録装置に装着して、記録操作を行ったと
ころ、吐出安定性がよく、信号応答性の良い記録が行
え、高品位な画像を得ることができた。また、この装置
における使用耐久性も良好であった。
When the obtained ink-jet heads were mounted on a recording apparatus having a known configuration and a recording operation was performed, recording was performed with good ejection stability and good signal response, and high-quality images were obtained. I was able to. Further, the durability in use in this device was also good.

【0270】(実施例E−2〜E−3)発熱抵抗体の形
成時に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の
面積比を第8表のように種々に変更する以外は実施例E
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。得られた
各デバイスについて、実施例E−1と同様に行った評価
結果を第8表に示す。また、これらデバイスを用いて作
製したインクジェットヘッドは、いずれも良好な記録特
性および耐久性を有していた。
(Examples E-2 to E-3) Example E-2 except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 8 when forming the heating resistor.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1. Table 8 shows the evaluation results of the obtained devices, which were performed in the same manner as in Example E-1. In addition, each of the inkjet heads manufactured using these devices had good recording characteristics and durability.

【0271】(実施例E−4〜E−6)実施例E−1〜
E−3で夫々作製されたインクジェットヘッド用基体と
同じように作製されたインクジェットヘッド用基体の発
熱抵抗体の層の上に、前述した図6のスパッタリング装
置を用いて、SiO2をスパッタリングすることにより
1.0μm厚のSiO2保護層を設け、さらにそのSi
2保護層の上にTaをスパッタリングすることにより
0.5μm厚のTa保護層を設けること以外は、夫々の
実施例と同様にしてインクジェットヘッド用基体および
インクジェットヘッドを作製した。
(Examples E-4 to E-6) Examples E-1 to E-6
Sputtering SiO 2 on the heating resistor layer of the inkjet head substrate manufactured in the same manner as the inkjet head substrate manufactured in E-3, respectively, using the sputtering apparatus of FIG. 6 described above. To provide a 1.0 μm thick SiO 2 protective layer,
Substrates for inkjet heads and inkjet heads were produced in the same manner as in the respective Examples except that a Ta protective layer having a thickness of 0.5 μm was provided by sputtering Ta on the O 2 protective layer.

【0272】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例E−1と同様に
評価試験を行ったところ、保護層を設けない実施例に較
べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)による耐久性
試験の結果は低導電率インクの場合、高導電率インクの
場合とも少しずつ向上した。また、抵抗変化は保護層を
設けない実施例に較べて小さくなった。だが、SSTの
Mは、全体的に小さくなった。
An evaluation test was performed on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example E-1. As a result, an ink immersion test (a pond test) was performed as compared with the example in which the protective layer was not provided. The results of the durability test according to ()) slightly improved both in the case of the low-conductivity ink and in the case of the high-conductivity ink. Further, the change in resistance was smaller than that of the example without the protective layer. However, SST's M has become smaller overall.

【0273】以上から、保護層を設けることによって、
耐久性や主に電気化学反応による抵抗変化といった点で
は一層良くなったことが分かる。
As described above, by providing the protective layer,
It can be seen that the durability and the resistance change mainly due to the electrochemical reaction are further improved.

【0274】なお、SSTのMが小さくなったのは、保
護層を設けることにより、インクへの熱伝導効率が下が
ったので、Mの分母となる発泡閾値電圧(Vth)が大き
くなったためと想像される。
The reason why the M of the SST was reduced was that the foaming threshold voltage (V th ), which is the denominator of the M, was increased because the provision of the protective layer lowered the heat transfer efficiency to the ink. Imagine.

【0275】(比較例E−1〜E−3)発熱抵抗体の形
成時に、スパッタリングターゲットにおける各原材料の
面積比を第8表のように種々に変更する以外は実施例E
−1と同様にしてデバイス(インクジェットヘッド用基
体)およびインクジェットヘッドを作製した。
(Comparative Examples E-1 to E-3) Example E except that the area ratio of each raw material in the sputtering target was variously changed as shown in Table 8 when forming the heating resistors.
A device (substrate for ink jet head) and an ink jet head were produced in the same manner as -1.

【0276】得られた各デバイスについて、実施例E−
1と同様に行った評価結果を第8表に示す。
With respect to each of the obtained devices, Example E-
Table 8 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in Example 1.

【0277】(比較例E−4)発熱抵抗体の形成時に、
スパッタリングターゲットにPtターゲットを用いる以
外は実施例E−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。
(Comparative Example E-4) When forming a heating resistor,
A device (substrate for an inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in Example E-1, except that a Pt target was used as a sputtering target.

【0278】得られた各デバイスについて、実施例E−
1と同様に行った評価結果を第8表に示す。
For each of the obtained devices, Example E-
Table 8 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in Example 1.

【0279】(比較例E−5)発熱抵抗体の形成時に、
スパッタリングターゲットにTaターゲットを用いる以
外は実施例E−1と同様にしてデバイス(インクジェッ
トヘッド用基体)およびインクジェットヘッドを作製し
た。
(Comparative Example E-5) When forming a heating resistor,
A device (substrate for inkjet head) and an inkjet head were produced in the same manner as in Example E-1, except that a Ta target was used as a sputtering target.

【0280】得られた各デバイスについて、実施例E−
1と同様に行った評価結果を第8表に示す。
For each of the obtained devices, Example E-
Table 8 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in Example 1.

【0281】以上述べた態様A〜Eに対応する種々の実
施例と同様にして、文献1及び文献2で提案された材料
によって発熱抵抗体が構成されているインクジェットヘ
ッド用基体およびインクジェットヘッドを作製した。
In the same manner as in the various embodiments corresponding to the above-described modes A to E, a substrate for an ink-jet head and an ink-jet head having a heating resistor constituted by the materials proposed in Documents 1 and 2 are manufactured. did.

【0282】得られたインクジェットヘッド用基体およ
びインクジェットヘッドに対して実施例A−1と同様に
評価試験を行ったところ、態様A〜Eに対応する種々の
実施例に較べて、インクへの浸漬テスト(池テスト)に
よる耐久性試験の結果が、低導電率インクの場合にも高
導電率インクの場合にも劣っていた。また、SSTのM
についても劣っていた。即ち、本発明の実施例の方が補
足比較例に較べて、耐久性の点で全体的に約1.2倍優
れていた。
An evaluation test was carried out on the obtained ink-jet head substrate and the ink-jet head in the same manner as in Example A-1. The results of the durability test by the test (pond test) were inferior to both the low conductivity ink and the high conductivity ink. Also, SST M
Was also inferior. That is, the example of the present invention was superior to the supplemental comparative example in overall durability by about 1.2 times.

【0283】以上から、比較的長い幅の駆動パルス(以
上の実施例及び比較例では20μs)で駆動を行う場合
には、文献1及び文献2で提案された材料によって発熱
抵抗体が構成されているインクジェットヘッド用基体お
よびインクジェットヘッドに較べて、本発明の実施例の
方が特に耐久性の点で一層優れていることが分かる。
尚、本発明は、インクジェット記録方式であれば例えば
ピエゾ素子などの電気機械変換体等を用いてインクを吐
出する方式の記録ヘッド、記録装置に適用することがで
きるが、中でも熱エネルギーを利用してインクを吐出す
る方式の記録ヘッド、記録装置に適用されて優れた効果
をもたらすものである。かかる方式によれば、記録の高
密度化、高精細化を達成できるからである。
As described above, when driving is performed with a drive pulse having a relatively long width (20 μs in the above Examples and Comparative Examples), the heating resistor is constituted by the materials proposed in Documents 1 and 2. It can be seen that the examples of the present invention are particularly superior in terms of durability, as compared to the ink jet head substrate and the ink jet head.
Note that the present invention can be applied to a recording head and a recording apparatus of a method of ejecting ink using an electromechanical transducer such as a piezo element if the ink jet recording method is used. The present invention is applied to a recording head and a recording apparatus of a type in which ink is ejected by using an ink jet head and provides excellent effects. According to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.

【0284】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越え
る急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を
印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを
発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結
果的にこの駆動信号に一対一対応し液体(インク)内の
気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長,収
縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させ
て、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパ
ルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわ
れるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が
達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号と
しては、米国特許第4463359号明細書、同第43
45262号明細書に記載されているようなものが適し
ている。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の
米国特許第4313124号明細書に記載されている条
件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができ
る。
The typical configuration and principle are described in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of Japanese Patent No. 796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, to the electrothermal transducer arranged corresponding to the sheet or liquid path in which is held, This is effective because heat energy is generated in the electrothermal transducer, and the film is boiled on the heat-acting surface of the recording head. As a result, bubbles in the liquid (ink) can be formed in one-to-one correspondence with the drive signal. By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. Examples of the drive signal in the form of a pulse include those described in U.S. Pat.
Suitable are those described in US Pat. No. 45,262. If the conditions described in U.S. Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0285】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第4558333号明細書、米国特許第4
459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59年第123670号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開
示する特開昭59年第138461号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。
As the configuration of the recording head, in addition to the combination of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned respective specifications, U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,558,333 which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
A configuration using the specification of Japanese Patent No. 459600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 123670/1984 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an aperture for absorbing pressure waves of thermal energy. The present invention is also effective as a configuration based on JP-A-59-138461 which discloses a configuration corresponding to a discharge unit.

【0286】更に、記録装置が記録できる最大記録媒体
の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドとしては、上述した明細書に開示されているような
複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満た
す構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでも良いが、本発明は、上述した効果を一
層有効に発揮することができる。
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification is used. Either a configuration that satisfies the length or a configuration as one integrally formed recording head may be used, but the present invention can more effectively exert the above-described effects.

【0287】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。
[0287] In addition, an exchangeable chip-type recording head that can be electrically connected to the apparatus main body and supplied with ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body, or integrated with the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head provided in a fixed manner is used.

【0288】又、本発明の記録装置の構成として設けら
れる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手
段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるの
で好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記
録ヘッドに対しての、キャピング手段、クリーニング手
段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の
加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、
記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうこと
も安定した記録を行なうために有効である。
It is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like provided as components of the printing apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. To be more specific, a capping unit, a cleaning unit, a pressure or suction unit, a preheating unit using an electrothermal converter, another heating element, or a combination thereof, for the recording head. ,
Performing a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately from printing is also effective for performing stable printing.

【0289】更に、記録装置の記録モードとしては黒色
等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッド
を一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも
よいが、異なる色の複色カラー又は、混色によるフルカ
ラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, and the recording head may be integrally formed or a combination of a plurality of recording heads. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of full colors by color mixture.

【0290】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化した状態とな
るインクであっても用いることができる。上述のインク
ジェット装置では、インク自体の温度を30℃以上70
℃以下の範囲内で調整することにより、インクの粘性を
安定吐出範囲にあるように制御するのが一般的である。
故にその様なインクジェット装置では、記録信号が付与
されている装置使用時に液状であるインクを用いればよ
い。加えて、インクの固形状態から液体状態への態変化
のエネルギーとして熱エネルギーを積極的に使用せしめ
ることで熱エネルギーによるヘッド昇温を防止するため
に、又は放置状態でインクを固化させることによってイ
ンクの蒸発を防止するために、記録信号に応じて熱エネ
ルギーを付与することによってインクが液化して液状で
吐出するものや、記録媒体に到達する時点ではすでに固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクも本発明では使用可能である。
このようなインクを、特開昭54−56847号公報あ
るいは特開昭60−71260号公報に記載されるよう
な、多孔質シートの凹部又は貫通孔に液状物又は固形物
として保持させ、これを電気熱変換体に対して対向する
ような形態として配置してもよい。本発明において、上
述した各インクに対して最も有効な吐出方式は、上述し
た膜沸騰方式である。
In the embodiments of the present invention described above, the description is made using the liquid ink. However, in the present invention, even if the ink is solid at room temperature, the ink is in a state of softening at room temperature. Can also be used. In the above-described ink-jet apparatus, the temperature of the ink itself is 30 ° C.
In general, the viscosity of the ink is controlled so as to be in a stable ejection range by adjusting the temperature within a range of not more than ° C.
Therefore, in such an ink jet apparatus, it is sufficient to use ink that is liquid when the apparatus to which the recording signal is applied is used. In addition, the thermal energy is positively used as the energy of the state change from the solid state to the liquid state of the ink to prevent the temperature rise of the head due to the thermal energy, or by solidifying the ink in a standing state. In order to prevent evaporation of the ink, the ink is liquefied and ejected in a liquid state by applying thermal energy in accordance with the recording signal, or the ink is already solidified when it reaches the recording medium. Inks having the property of being liquefied for the first time by energy can also be used in the present invention.
Such an ink is held as a liquid or a solid in a concave portion or a through hole of a porous sheet as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. You may arrange | position as a form facing an electrothermal converter. In the present invention, the most effective ejection method for each of the above-described inks is the above-described film boiling method.

【0291】以上説明したように、本発明によれば、発
熱抵抗体をIrと特定の1元素或いはIrと特定の2元
素を特定の組成割合で含有する非単結晶物質にて構成す
ることにより、キャビテーションの衝撃に対する耐性、
キャビテーションによるエロージョンに対する耐性、機
械的耐久性、化学的安定性、電気化学的安定性、抵抗安
定性、耐熱性、耐酸化性、耐溶解性および耐熱衝撃性の
それぞれについて優れた改善されたインクジェットヘッ
ドを得ることができる。
As described above, according to the present invention, the heating resistor is made of a non-single-crystal substance containing Ir and one specific element or Ir and two specific elements in a specific composition ratio. , Cavitation impact resistance,
Improved inkjet head with superior resistance to erosion due to cavitation, mechanical durability, chemical stability, electrochemical stability, resistance stability, heat resistance, oxidation resistance, dissolution resistance and thermal shock resistance Can be obtained.

【0292】また、本発明によれば、長時間の繰り返し
使用にあっても常時安定してオンデマンドの信号に即応
答して熱エネルギーを効率よく記録用液体(インク)に
伝達してインク吐出を行い、優れた記録画像をもたらす
改善されたインクジェットヘッドを得ることができる。
Further, according to the present invention, even in the case of repeated use for a long time, the thermal energy is efficiently transmitted to the recording liquid (ink) efficiently in response to the on-demand signal at all times to discharge the ink. And an improved ink jet head that provides excellent recorded images can be obtained.

【0293】更に、本発明によれば、発熱抵抗体が記録
用液体と直に接触して熱伝導性に優れた構造を有し、発
熱抵抗体による消費電力を低く押さえ、インクジェット
ヘッドの温度変化を極めて小さくし、長時間の繰り返し
使用にあっても常時安定してインク吐出を行い、得られ
る画像をインクジェットヘッドの温度変化による濃度変
化のないものにする改善されたインクジェットヘッドを
得ることができる。
Further, according to the present invention, the heat generating resistor has a structure excellent in heat conductivity by directly contacting the recording liquid, the power consumption by the heat generating resistor is kept low, and the temperature change of the ink jet head is suppressed. Is extremely small, and the ink is constantly and stably ejected even when used repeatedly for a long time, so that an improved inkjet head can be obtained in which the obtained image does not have a density change due to a temperature change of the inkjet head. .

【0294】加えて、本発明によれば、特に耐熱性、耐
酸化性、化学的安定性などの点において優位性を現出さ
せやすいIrの利点を活かしながら、比較的長い幅の駆
動パルスで駆動を行う場合であっても充分な耐久性を発
揮する材料によって構成されている発熱抵抗体を有する
インクジェットヘッドを得ることができる。
In addition, according to the present invention, a drive pulse having a comparatively long width can be used while taking advantage of Ir, which is particularly advantageous in terms of heat resistance, oxidation resistance, and chemical stability. An ink jet head having a heating resistor made of a material exhibiting sufficient durability can be obtained even when driving.

【0295】更に加えて、本発明によれば、上述したイ
ンクジェットヘッドを構成するための改善されたインク
ジェットヘッド用基体、及び上述したインクジェットヘ
ッドを有する改善されたインクジェット装置を得ること
ができる。
Further, according to the present invention, it is possible to obtain an improved ink jet head base for constituting the above-described ink jet head, and an improved ink jet apparatus having the above-described ink jet head.

【0296】[0296]

【表1】 [Table 1]

【0297】[0297]

【表2】 [Table 2]

【0298】[0298]

【表3】 [Table 3]

【0299】[0299]

【表4】 [Table 4]

【0300】[0300]

【表5】 [Table 5]

【0301】[0301]

【表6】 [Table 6]

【0302】[0302]

【表7】 [Table 7]

【0303】[0303]

【表8】 [Table 8]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明のインクジェットヘッドの一例
の吐出口側から見た模式的正面図であり、(b)は、
(a)中のX−Y断面図である。
FIG. 1A is a schematic front view of an example of an ink jet head of the present invention as viewed from a discharge port side, and FIG.
It is XY sectional drawing in (a).

【図2】(a)は、発熱抵抗体層および電極が設けられ
た段階でのインクジェットヘッド用基体の模式的平面図
であり、(b)は、それらの層の上に保護層が設けられ
た段階のインクジェットヘッド用基体の模式的平面図で
ある。
FIG. 2A is a schematic plan view of a base for an inkjet head at a stage where a heating resistor layer and an electrode are provided, and FIG. 2B is a diagram in which a protective layer is provided on those layers. FIG. 3 is a schematic plan view of a substrate for an inkjet head at a stage where it has been completed.

【図3】本発明のインクジェットヘッドの他の例の要部
構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of another example of the inkjet head of the present invention.

【図4】(a)は、本発明のインクジェットヘッドの別
の例の模式的上面図であり、(b)は、(a)中のA−
B断面図である。
FIG. 4A is a schematic top view of another example of the inkjet head of the present invention, and FIG. 4B is a diagram illustrating A- in FIG.
It is B sectional drawing.

【図5】本発明に係るインクジェット装置の一例を示す
外観斜視図である。
FIG. 5 is an external perspective view showing an example of an ink jet device according to the present invention.

【図6】本発明に係る発熱抵抗体等の膜を作製するため
に用いられる高周波スパッタリング装置の一例を示す模
式的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a high-frequency sputtering device used for producing a film such as a heating resistor according to the present invention.

【図7】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組成
範囲を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【図8】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組成
範囲を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【図9】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組成
範囲を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【図10】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組
成範囲を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【図11】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組
成範囲を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【図12】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組
成範囲を示す図である。
FIG. 12 is a view showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【図13】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組
成範囲を示す図である。
FIG. 13 is a view showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【図14】本発明に係る発熱抵抗体を構成する材料の組
成範囲を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a composition range of a material constituting a heating resistor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,301,603 基板 102,302 下部層 103,303 発熱抵抗体層 104,105,304,305 電極 106 保護層 107 溝付板 108 吐出口 109,309 熱作用面 410 吐出口プレート 412 支持部材 601 成膜室 602 基板ホルダ 603 基板 604 シャッター板 605 ターゲットホルダ 606 Tiターゲット 607 Irターゲット 608 回転シャフト 609 絶縁碍子 610 排気管 611 排気ポンプ 612 ガス供給管 613 流量調節バルブ 614 マッチングボックス 615 RF電源 616,617 導線 618 防護壁 619 真空計 620 Taターゲット 5000 プラテン 5002 紙押え板 5004 螺線溝 5005 リードスクリュウ 5006 レバー 5007,5008 フォトカプラ 5009,5011 駆動力伝達ギア 5013 駆動モータ 5015 吸引手段 5016 ホームポジション検知手段 5017 クリーニングブレード 5018 本体支持板 5019 部材 5020 カム 5022 キャップ部材 5023 キャップ内開口 101, 301, 603 Substrate 102, 302 Lower layer 103, 303 Heating resistor layer 104, 105, 304, 305 Electrode 106 Protective layer 107 Grooved plate 108 Discharge port 109, 309 Heating surface 410 Discharge port plate 412 Support member 601 Deposition chamber 602 Substrate holder 603 Substrate 604 Shutter plate 605 Target holder 606 Ti target 607 Ir target 608 Rotating shaft 609 Insulator 610 Exhaust pipe 611 Exhaust pump 612 Gas supply pipe 613 Flow control valve 614 Matching box 615 RF power supply 616, 617 Conducting wire 618 Protective wall 619 Vacuum gauge 620 Ta target 5000 Platen 5002 Paper press plate 5004 Screw groove 5005 Lead screw 5006 Lever 5007, 5008 Photo Plastic 5009,5011 driving force transmission gears 5013 drive motor 5015 sucking means 5016 home position detection means 5017 a cleaning blade 5018 main body support plate 5019 member 5020 cam 5022 cap member 5023 capping the opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平3−194032 (32)優先日 平成3年8月2日(1991.8.2) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平3−194034 (32)優先日 平成3年8月2日(1991.8.2) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平3−194035 (32)優先日 平成3年8月2日(1991.8.2) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平3−194036 (32)優先日 平成3年8月2日(1991.8.2) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平3−194037 (32)優先日 平成3年8月2日(1991.8.2) (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 木村 勲 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 49/00 B41J 2/05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-194032 (32) Priority date August 2, 1991 (1991.8.2) (33) Priority claim country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-194034 (32) Priority date August 2, 1991 (1991.8.2) (33) Priority claim country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-194035 (32) Priority date August 2, 1991 (8.2 August 1991) (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-194036 ( 32) Priority date August 2, 1991 (8.2 August, 1991) (33) Priority country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-194037 (32) Priority date 1991 August 2, 1991.8.2 (33) Country of priority claim Japan (JP) (72) Inventor Isao Kimura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (5 8) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 49/00 B41J 2/05

Claims (272)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギー
を与えてインクを吐出するために利用される前記熱エネ
ルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電気
熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体におい
て、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Crを下記の組成
割合で含有する材料で構成されていることを特徴とする
インクジェットヘッド用基体。 24原子%≦Ir≦68原子% 32原子%≦Cr≦76原子%
1. An ink-jet head having an electrothermal converter having a heat generating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface. The substrate for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir and Cr in the following composition ratio. 24 atomic% ≦ Ir ≦ 68 atomic% 32 atomic% ≦ Cr ≦ 76 atomic%
【請求項2】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結晶質
物質である請求項1に記載のインクジェットヘッド用基
体。
2. The substrate for an ink jet head according to claim 1, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項3】 前記非単結晶質物質が多結晶物質である
請求項2に記載のインクジェットヘッド用基体。
3. The substrate for an ink jet head according to claim 2, wherein the non-single-crystalline substance is a polycrystalline substance.
【請求項4】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、不純
物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Clおよ
びFeからなる群から選択される少なくとも一種を含有
する請求項1に記載のインクジェットヘッド用基体。
4. The material according to claim 1, wherein the material constituting the heating resistor contains at least one selected from the group consisting of Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl and Fe as impurities. The substrate for an inkjet head according to the above.
【請求項5】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体の
上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一対
の電極を有する請求項1に記載のインクジェットヘッド
用基体。
5. The substrate for an ink jet head according to claim 1, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes on the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項6】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体の
下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一対
の電極を有する請求項1に記載のインクジェットヘッド
用基体。
6. The substrate for an ink jet head according to claim 1, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes under the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項7】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体によっ
て形成されている請求項1に記載のインクジェットヘッ
ド用基体。
7. The substrate for an ink jet head according to claim 1, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項8】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上の保
護層によって形成されている請求項1に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
8. The substrate for an ink jet head according to claim 1, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項9】 前記保護層が、前記熱作用面を形成する
Ta層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在する
Si含有絶縁層とを有する請求項8に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
9. The ink jet head according to claim 8, wherein the protective layer has a Ta layer forming the heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor. Substrate.
【請求項10】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300Å
〜1μmである請求項1に記載のインクジェットヘッド
用基体。
10. The heating resistor has a thickness of 300 °.
The substrate for an inkjet head according to claim 1, which has a thickness of from 1 to 1 m.
【請求項11】 前記発熱抵抗体の層の厚みが1000
Å〜5000Åである請求項10に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
11. The layer of the heating resistor has a thickness of 1000.
The substrate for an ink-jet head according to claim 10, wherein the thickness is {5000}.
【請求項12】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体をインクの通路に沿って有するインクジェッ
トヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Crを下記の組成
割合で含有する材料で構成されていることを特徴とする
インクジェットヘッド。 24原子%≦Ir≦68原子% 32原子%≦Cr≦76原子%
12. An electrothermal converter having a heat-generating resistor, which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface, is provided in the ink passage. An ink-jet head according to claim 1, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir and Cr in the following composition ratios. 24 atomic% ≦ Ir ≦ 68 atomic% 32 atomic% ≦ Cr ≦ 76 atomic%
【請求項13】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結晶
質物質である請求項12に記載のインクジェットヘッ
ド。
13. The ink jet head according to claim 12, wherein a constituent material of the heating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項14】 前記非単結晶質物質が多結晶物質であ
る請求項13に記載のインクジェットヘッド。
14. The ink jet head according to claim 13, wherein the non-single-crystal material is a polycrystalline material.
【請求項15】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、不
純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Clお
よびFeからなる群から選択される少なくとも一種を含
有する請求項12に記載のインクジェットヘッド。
15. The material according to claim 12, wherein the material forming the heating resistor contains at least one selected from the group consisting of Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl and Fe as impurities. The inkjet head according to the above.
【請求項16】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項12に記載のインクジェットヘ
ッド。
16. The ink-jet head according to claim 12, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes on the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項17】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項12に記載のインクジェットヘ
ッド。
17. The ink jet head according to claim 12, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes under the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項18】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体によ
って形成される請求項12に記載のインクジェットヘッ
ド。
18. The ink jet head according to claim 12, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項19】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上の
保護層によって形成されている請求項12に記載のイン
クジェットヘッド。
19. The ink jet head according to claim 12, wherein the heat acting surface is formed by a protective layer on the heating resistor.
【請求項20】 前記保護層が、前記熱作用面を形成す
るTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在す
るSi含有絶縁層とを有する請求項19に記載のインク
ジェットヘッド。
20. The ink jet head according to claim 19, wherein the protective layer has a Ta layer forming the heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor. .
【請求項21】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300Å
〜1μmである請求項12に記載のインクジェットヘッ
ド。
21. A layer thickness of the heating resistor is 300 °.
The inkjet head according to claim 12, wherein the thickness is from 1 to 1 m.
【請求項22】 前記発熱抵抗体の層の厚みが1000
Å〜5000Åである請求項12に記載のインクジェッ
トヘッド。
22. A layer thickness of said heating resistor is 1000
The inkjet head according to claim 12, wherein the angle is in the range of {5000}.
【請求項23】 インクを吐出する方向と前記熱作用面
へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項1
2に記載のインクジェットヘッド。
23. The direction in which ink is ejected and the direction in which ink is supplied to the heat acting surface are substantially the same.
3. The inkjet head according to 2.
【請求項24】 インクを吐出する方向と前記熱作用面
へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように構
成されている請求項12に記載のインクジェットヘッ
ド。
24. The ink jet head according to claim 12, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項25】 インクを吐出する吐出口が、被記録部
材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求項
12に記載のインクジェットヘッド。
25. The ink jet head according to claim 12, wherein a plurality of ejection ports for ejecting ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項26】 前記吐出口が1000またはそれ以上
の複数個設けられている請求項25に記載のインクジェ
ットヘッド。
26. The ink jet head according to claim 25, wherein the number of the ejection ports is 1,000 or more.
【請求項27】 前記吐出口が2000またはそれ以上
の複数個設けられている請求項26に記載のインクジェ
ットヘッド。
27. The ink jet head according to claim 26, wherein a plurality of the discharge ports are provided in a number of 2000 or more.
【請求項28】 インクの吐出に関わる機能素子がイン
クジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられて
いる請求項12に記載のインクジェットヘッド。
28. The ink jet head according to claim 12, wherein a functional element relating to ink ejection is structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項29】 前記熱作用面に供給されるインクを貯
蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジタ
イプである請求項12に記載のインクジェットヘッド。
29. The ink jet head according to claim 12, wherein the ink jet head is of a cartridge type integrally including an ink tank for storing ink supplied to the heat acting surface.
【請求項30】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する手段と
を具備するインクジェット装置において、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,Crを下記の組成
割合で含有する材料で構成されていることを特徴とする
インクジェット装置。 24原子%≦Ir≦68原子% 32原子%≦Cr≦76原子%
30. An electrothermal converter having a heat generating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface; An ink-jet device comprising: means for applying a signal to a converter; wherein the heat-generating resistor is made of a material containing at least Ir and Cr in the following composition ratio. 24 atomic% ≦ Ir ≦ 68 atomic% 32 atomic% ≦ Cr ≦ 76 atomic%
【請求項31】 カラー記録を行う請求項30に記載の
インクジェット装置。
31. The ink jet apparatus according to claim 30, which performs color recording.
【請求項32】 前記電気熱変換体に信号を付与する手
段が、インクジェット装置の制御回路である請求項30
に記載のインクジェット装置。
32. A control circuit of an ink jet device, wherein the means for giving a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet device.
An inkjet device according to item 1.
【請求項33】 前記電気熱変換体を有するヘッドを載
置するためのキャリッジを具備する請求項30に記載の
インクジェット装置。
33. The ink jet apparatus according to claim 30, further comprising a carriage on which a head having the electrothermal transducer is mounted.
【請求項34】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体におい
て、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,TaおよびTiを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド用基体。 46原子%≦Ir≦78原子% 5原子%≦Ta≦43原子% 10原子%≦Ti≦38原子%
34. An ink jet head having an electrothermal converter provided with a heating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface. A substrate for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ta and Ti in the following composition ratio. 46 atomic% ≦ Ir ≦ 78 atomic% 5 atomic% ≦ Ta ≦ 43 atomic% 10 atomic% ≦ Ti ≦ 38 atomic%
【請求項35】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結晶
質物質である請求項34に記載のインクジェットヘッド
用基体。
35. The substrate for an ink jet head according to claim 34, wherein a constituent material of the heating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項36】 前記非単結晶質物質が多結晶物質であ
る請求項35に記載のインクジェットヘッド用基体。
36. The substrate for an ink-jet head according to claim 35, wherein the non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項37】 前記非単結晶質物質が非晶質物質であ
る請求項35に記載のインクジェットヘッド用基体。
37. The substrate for an ink jet head according to claim 35, wherein the non-single crystalline material is an amorphous material.
【請求項38】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、不
純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Clお
よびFeからなる群から選択される少なくとも一種を含
有する請求項34に記載のインクジェットヘッド用基
体。
38. The material according to claim 34, wherein the material forming the heating resistor contains at least one selected from the group consisting of Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl and Fe as impurities. The substrate for an inkjet head according to the above.
【請求項39】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項34に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
39. The substrate for an ink jet head according to claim 34, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes on the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項40】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項34に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
40. The substrate for an ink jet head according to claim 34, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes below the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項41】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体によ
って形成される請求項34に記載のインクジェットヘッ
ド用基体。
41. The substrate for an ink jet head according to claim 34, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項42】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上の
保護層によって形成されている請求項34に記載のイン
クジェットヘッド用基体。
42. The substrate for an ink jet head according to claim 34, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項43】 前記保護層が、前記熱作用面を形成す
るTa層と、該Ta層と発熱抵抗体との間に介在するS
i含有絶縁層とを有する請求項42に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
43. The protection layer, wherein the Ta layer forming the heat acting surface and the S layer interposed between the Ta layer and the heating resistor.
43. The substrate for an ink jet head according to claim 42, comprising an i-containing insulating layer.
【請求項44】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300Å
〜1μmである請求項34に記載のインクジェットヘッ
ド用基体。
44. A layer thickness of the heating resistor is 300 °
35. The substrate for an inkjet head according to claim 34, which has a thickness of from 1 to 1 m.
【請求項45】 前記発熱抵抗体の層の厚みが1000
Å〜5000Åである請求項44に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
45. A layer thickness of said heating resistor is 1000
The substrate for an ink-jet head according to claim 44, wherein the angle is from {5000}.
【請求項46】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体をインクの通路に沿って有するインクジェッ
トヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,TaおよびTiを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド。 46原子%≦Ir≦78原子% 5原子%≦Ta≦43原子% 10原子%≦Ti≦38原子%
46. An electrothermal converter provided with a heating resistor for generating a thermal energy by applying the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying the thermal energy to the ink on the heat acting surface, to the ink passage. An ink jet head comprising: a heat generating resistor formed of a material containing at least Ir, Ta and Ti in the following composition ratios: 46 atomic% ≦ Ir ≦ 78 atomic% 5 atomic% ≦ Ta ≦ 43 atomic% 10 atomic% ≦ Ti ≦ 38 atomic%
【請求項47】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結晶
質物質である請求項46に記載のインクジェットヘッ
ド。
47. The ink jet head according to claim 46, wherein a constituent material of the heating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項48】 前記非単結晶質物質が多結晶物質であ
る請求項47に記載のインクジェットヘッド。
48. The ink jet head according to claim 47, wherein the non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項49】 前記非単結晶質物質が非晶質物質であ
る請求項47に記載のインクジェットヘッド。
49. The ink jet head according to claim 47, wherein the non-single-crystal material is an amorphous material.
【請求項50】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、不
純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Clお
よびFeからなる群から選択される少なくとも一種を含
有する請求項46に記載のインクジェットヘッド。
50. The material according to claim 46, wherein the material constituting said heat generating resistor contains at least one selected from the group consisting of Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl and Fe as impurities. The inkjet head according to the above.
【請求項51】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項46に記載のインクジェットヘ
ッド。
51. The ink-jet head according to claim 46, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes on the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項52】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項46に記載のインクジェットヘ
ッド。
52. The ink-jet head according to claim 46, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes below the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項53】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体によ
って形成されている請求項46に記載のインクジェット
ヘッド。
53. The ink jet head according to claim 46, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項54】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上の
保護層によって形成されている請求項46に記載のイン
クジェットヘッド。
54. The ink jet head according to claim 46, wherein the heat acting surface is formed by a protective layer on the heating resistor.
【請求項55】 前記保護層が、前記熱作用面を形成す
るTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在す
るSi含有絶縁層とを有する請求項54に記載のインク
ジェットヘッド。
55. The ink jet head according to claim 54, wherein the protective layer has a Ta layer forming the heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor. .
【請求項56】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300Å
〜1μmである請求項46に記載のインクジェットヘッ
ド。
56. A layer thickness of the heating resistor is 300 °
The ink jet head according to claim 46, wherein the thickness is from 1 to 1 µm.
【請求項57】 前記発熱抵抗体の層の厚みが1000
Å〜5000Åである請求項56に記載のインクジェッ
トヘッド。
57. A layer thickness of the heating resistor is 1000
The inkjet head according to claim 56, wherein the angle is in the range of {5000}.
【請求項58】 インクを吐出する方向と前記熱作用面
へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項4
6に記載のインクジェットヘッド。
58. The direction in which ink is ejected and the direction in which ink is supplied to the heat acting surface are substantially the same.
7. The inkjet head according to 6.
【請求項59】 インクを吐出する方向と前記熱作用面
へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように構
成されている請求項46に記載のインクジェットヘッ
ド。
59. The ink jet head according to claim 46, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項60】 インクを吐出する吐出口が、被記録部
材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求項
46に記載のインクジェットヘッド。
60. The ink jet head according to claim 46, wherein a plurality of discharge ports for discharging ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項61】 前記吐出口が1000またはそれ以上
の複数個設けられている請求項60に記載のインクジェ
ットヘッド。
61. The ink jet head according to claim 60, wherein a plurality of the ejection ports are provided in a number of 1000 or more.
【請求項62】 前記吐出口が2000またはそれ以上
の複数個設けられている請求項61に記載のインクジェ
ットヘッド。
62. The ink jet head according to claim 61, wherein the number of the discharge ports is 2000 or more.
【請求項63】 インクの吐出に関わる機能素子がイン
クジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられて
いる請求項46に記載のインクジェットヘッド。
63. The ink jet head according to claim 46, wherein the functional element relating to ink ejection is structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項64】 前記熱作用面に供給されるインクを貯
蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジタ
イプである請求項46に記載のインクジェットヘッド。
64. The ink jet head according to claim 46, wherein the ink jet head is of a cartridge type integrally including an ink tank for storing ink supplied to the heat acting surface.
【請求項65】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する手段と
を具備するインクジェット装置において、前記発熱抵抗
体が、少なくともIr,TaおよびTiを下記の組成割
合で含有する材料で構成されていることを特徴とするイ
ンクジェット装置。 46原子%≦Ir≦78原子% 5原子%≦Ta≦43原子% 10原子%≦Ti≦38原子%
65. An electrothermal converter provided with a heating resistor for generating heat by applying current to the ink on the heat-acting surface by applying heat energy directly to the ink and discharging the ink. An ink jet apparatus comprising: means for applying a signal to a converter; wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ta, and Ti in the following composition ratios. 46 atomic% ≦ Ir ≦ 78 atomic% 5 atomic% ≦ Ta ≦ 43 atomic% 10 atomic% ≦ Ti ≦ 38 atomic%
【請求項66】 カラー記録を行う請求項65に記載の
インクジェット装置。
66. The ink jet apparatus according to claim 65, which performs color recording.
【請求項67】 前記電気熱変換体に信号を付与する手
段が、インクジェット装置の制御回路である請求項65
に記載のインクジェット装置。
67. A control circuit of an ink jet device, wherein the means for giving a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet device.
An inkjet device according to item 1.
【請求項68】 前記電気熱変換体を有するヘッドを載
置するためのキャリッジを具備する請求項65に記載の
インクジェット装置。
68. The ink jet apparatus according to claim 65, further comprising a carriage on which a head having the electrothermal transducer is mounted.
【請求項69】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体におい
て、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,RuおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド用基体。 10原子%≦Ir≦67原子% 11原子%≦Ru≦58原子% 18原子%≦Ta≦63原子%
69. An ink jet head having an electrothermal converter provided with a heat generating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface. A base for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ru and Ta in the following composition ratio. 10 atomic% ≦ Ir ≦ 67 atomic% 11 atomic% ≦ Ru ≦ 58 atomic% 18 atomic% ≦ Ta ≦ 63 atomic%
【請求項70】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結晶
質物質である請求項69に記載のインクジェットヘッド
用基体。
70. The substrate for an ink jet head according to claim 69, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項71】 前記非単結晶質物質が多結晶物質であ
る請求項70に記載のインクジェットヘッド用基体。
71. The substrate for an ink-jet head according to claim 70, wherein the non-single-crystalline substance is a polycrystalline substance.
【請求項72】 前記非単結晶質物質が非晶質物質であ
る請求項70に記載のインクジェットヘッド用基体。
72. The substrate for an ink jet head according to claim 70, wherein the non-single crystalline material is an amorphous material.
【請求項73】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、不
純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Clお
よびFeからなる群から選択される少なくとも一種を含
有する請求項69に記載のインクジェットヘッド用基
体。
73. The material according to claim 69, wherein the material constituting the heating resistor contains at least one selected from the group consisting of Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl and Fe as impurities. The substrate for an inkjet head according to the above.
【請求項74】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項69に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
74. The base for an ink jet head according to claim 69, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes on the heating resistor for contacting with the heating resistor and conducting the current.
【請求項75】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項69に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
75. The base for an ink jet head according to claim 69, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes below the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項76】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体によ
って形成されている請求項69に記載のインクジェット
ヘッド用基体。
76. The substrate for an ink jet head according to claim 69, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項77】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上の
保護層によって形成されている請求項69に記載のイン
クジェットヘッド用基体。
77. The substrate for an ink jet head according to claim 69, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項78】 前記保護層が、前記熱作用面を形成す
るTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在す
るSi含有絶縁層とを有する請求項69に記載のインク
ジェットヘッド用基体。
78. The ink jet head according to claim 69, wherein the protective layer has a Ta layer forming the heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor. Substrate.
【請求項79】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300Å
〜1μmである請求項69に記載のインクジェットヘッ
ド用基体。
79. The thickness of the heating resistor layer is 300 °
70. The substrate for an ink jet head according to claim 69, which has a thickness of from 1 to 1 m.
【請求項80】 前記発熱抵抗体の層の厚みが1000
Å〜5000Åである請求項79に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
80. A layer thickness of said heating resistor is 1000
80. The substrate for an ink jet head according to claim 79, which has a thickness of {5000}.
【請求項81】 熱作用面上のインクに直接熱エネルギ
ーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱エ
ネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた電
気熱変換体をインクの通路に沿って有するインクジェッ
トヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,RuおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド。 10原子%≦Ir≦67原子% 11原子%≦Ru≦58原子% 18原子%≦Ta≦63原子%
81. An electrothermal converter provided with a heating resistor for generating heat by applying current to the ink on the heat-acting surface by directly applying heat energy to the ink and discharging the ink to the ink passage. An ink-jet head according to claim 1, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ru, and Ta in the following composition ratio. 10 atomic% ≦ Ir ≦ 67 atomic% 11 atomic% ≦ Ru ≦ 58 atomic% 18 atomic% ≦ Ta ≦ 63 atomic%
【請求項82】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結晶
質物質である請求項81に記載のインクジェットヘッ
ド。
82. The ink jet head according to claim 81, wherein a constituent material of said heating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項83】 前記非単結晶質物質が多結晶物質であ
る請求項82に記載のインクジェットヘッド。
83. The ink-jet head according to claim 82, wherein the non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項84】 前記非単結晶質物質が非晶質物質であ
る請求項82に記載のインクジェットヘッド。
84. The ink jet head according to claim 82, wherein said non-single crystalline material is an amorphous material.
【請求項85】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、不
純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Clお
よびFeからなる群から選択される少なくとも一種を含
有する請求項81に記載のインクジェットヘッド。
85. The material according to claim 81, wherein the material constituting said heat generating resistor contains at least one selected from the group consisting of Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl and Fe as impurities. The inkjet head according to the above.
【請求項86】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項81に記載のインクジェットヘ
ッド。
86. The ink jet head according to claim 81, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes on the heating resistor for contacting the heating resistor and performing the energization.
【請求項87】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗体
の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための一
対の電極を有する請求項81に記載のインクジェットヘ
ッド。
87. The ink jet head according to claim 81, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes under the heating resistor for contacting the heating resistor and performing the current supply.
【請求項88】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体によ
って形成されている請求項81に記載のインクジェット
ヘッド。
88. The ink jet head according to claim 81, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項89】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上の
保護層によって形成されている請求項81に記載のイン
クジェットヘッド。
89. The ink jet head according to claim 81, wherein the heat acting surface is formed by a protective layer on the heating resistor.
【請求項90】 前記保護層が、前記熱作用面を形成す
るTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在す
るSi含有絶縁層とを有する請求項89に記載のインク
ジェットヘッド。
90. The ink jet head according to claim 89, wherein the protective layer has a Ta layer forming the heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor. .
【請求項91】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300Å
〜1μmである請求項81に記載のインクジェットヘッ
ド。
91. The thickness of the heating resistor layer is 300 °
The inkjet head according to claim 81, wherein the thickness is from 1 to 1 µm.
【請求項92】 前記発熱抵抗体の層の厚みが1000
Å〜5000Åである請求項91に記載のインクジェッ
トヘッド。
92. The layer thickness of the heating resistor is 1000
The inkjet head according to claim 91, wherein the angle is {5000}.
【請求項93】 インクを吐出する方向と前記熱作用面
へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項8
1に記載のインクジェットヘッド。
93. The direction in which ink is ejected and the direction in which ink is supplied to the heat acting surface are substantially the same.
2. The inkjet head according to 1.
【請求項94】 インクを吐出する方向と前記熱作用面
へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように構
成されている請求項81に記載のインクジェットヘッ
ド。
94. The ink jet head according to claim 81, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項95】 インクを吐出する吐出口が、被記録部
材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求項
81に記載のインクジェットヘッド。
95. The ink jet head according to claim 81, wherein a plurality of discharge ports for discharging ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項96】 前記吐出口が1000またはそれ以上
の複数個設けられている請求項95に記載のインクジェ
ットヘッド。
96. The ink jet head according to claim 95, wherein a plurality of the ejection ports are provided in a number of 1000 or more.
【請求項97】 前記吐出口が2000またはそれ以上
の複数個設けられている請求項96に記載のインクジェ
ットヘッド。
97. The ink jet head according to claim 96, wherein the number of the discharge ports is 2000 or more.
【請求項98】 インクの吐出に関わる機能素子がイン
クジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられて
いる請求項81に記載のインクジェットヘッド。
98. The ink jet head according to claim 81, wherein the functional element relating to ink ejection is structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項99】 前記熱作用面に供給されるインクを貯
蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジタ
イプである請求項81に記載のインクジェットヘッド。
99. The ink jet head according to claim 81, wherein the ink jet head is of a cartridge type integrally including an ink tank for storing ink supplied to the heat acting surface.
【請求項100】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する手段
とを具備するインクジェット装置において、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,RuおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェット装置。 10原子%≦Ir≦67原子% 11原子%≦Ru≦58原子% 18原子%≦Ta≦63原子%
100. An electrothermal converter having a heating resistor for generating heat by applying current to the ink on the heat-acting surface by directly applying heat energy to the ink and discharging the ink. An ink jet apparatus comprising: a means for applying a signal to a converter; wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ru, and Ta in the following composition ratio. 10 atomic% ≦ Ir ≦ 67 atomic% 11 atomic% ≦ Ru ≦ 58 atomic% 18 atomic% ≦ Ta ≦ 63 atomic%
【請求項101】 カラー記録を行う請求項100に記
載のインクジェット装置。
101. The ink jet apparatus according to claim 100, which performs color recording.
【請求項102】 前記電気熱変換体に信号を付与する
手段が、インクジェット装置の制御回路である請求項1
00に記載のインクジェット装置。
The means for applying a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet apparatus.
The inkjet device according to 00.
【請求項103】 前記電気熱変換体を有するヘッドを
載置するためのキャリッジを具備する請求項100に記
載のインクジェット装置。
103. The ink jet apparatus according to claim 100, further comprising a carriage on which a head having the electrothermal transducer is mounted.
【請求項104】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体にお
いて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,OsおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド用基体。 17原子%≦Ir≦73原子% 5原子%≦Os≦58原子% 19原子%≦Ta≦60原子%
104. An ink jet head having an electrothermal converter provided with a heat generating resistor for generating heat by energizing the heat energy used for ejecting the ink by directly applying heat energy to the ink on the heat acting surface. A base for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Os and Ta in the following composition ratio. 17 atomic% ≦ Ir ≦ 73 atomic% 5 atomic% ≦ Os ≦ 58 atomic% 19 atomic% ≦ Ta ≦ 60 atomic%
【請求項105】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項104に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
105. The substrate for an ink jet head according to claim 104, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項106】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項105に記載のインクジェットヘッド用基
体。
106. The substrate for an ink jet head according to claim 105, wherein said non-single-crystalline substance is a polycrystalline substance.
【請求項107】 前記非単結晶質物質が非晶質物質で
ある請求項105に記載のインクジェットヘッド用基
体。
107. The substrate for an ink jet head according to claim 105, wherein said non-single crystalline material is an amorphous material.
【請求項108】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項104に記載のインクジェットヘッド用
基体。
108. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
105. The substrate for an ink jet head according to claim 104, comprising at least one selected from the group consisting of and Fe.
【請求項109】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項104に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
109. The substrate for an ink jet head according to claim 104, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項110】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項104に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
110. The substrate for an ink jet head according to claim 104, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes under said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項111】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項104に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
111. The substrate for an ink jet head according to claim 104, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項112】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項104に記載の
インクジェットヘッド用基体。
112. The substrate for an ink jet head according to claim 104, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項113】 前記保護層が、前記熱作用面を形成
するTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在
するSi含有絶縁層とを有する請求項104に記載のイ
ンクジェットヘッド用基体。
113. The ink jet head according to claim 104, wherein said protective layer has a Ta layer forming said heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between said Ta layer and said heat generating resistor. Substrate.
【請求項114】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項104に記載のインクジェット
ヘッド用基体。
114. A layer thickness of the heating resistor is 300
105. The substrate for an ink jet head according to claim 104, wherein the thickness is Å to 1 μm.
【請求項115】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項104に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
115. The thickness of the layer of the heating resistor is 100
105. The substrate for an ink jet head according to claim 104, wherein the angle is 0 ° to 5000 °.
【請求項116】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体をインクの通路に沿って有するインクジェ
ットヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,OsおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド。 17原子%≦Ir≦73原子% 5原子%≦Os≦58原子% 19原子%≦Ta≦60原子%
116. An electrothermal converter provided with a heating resistor for generating a thermal energy by applying a thermal energy to the ink on the thermal working surface by directly applying the thermal energy to the ink and supplying the thermal energy to the ink passage. An ink-jet head comprising: a heating resistor formed of a material containing at least Ir, Os, and Ta in the following composition ratio. 17 atomic% ≦ Ir ≦ 73 atomic% 5 atomic% ≦ Os ≦ 58 atomic% 19 atomic% ≦ Ta ≦ 60 atomic%
【請求項117】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項116に記載のインクジェットヘ
ッド。
117. The ink jet head according to claim 116, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項118】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項117に記載のインクジェットヘッド。
118. The ink jet head according to claim 117, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項119】 前記非単結晶質物質が非晶質物質で
ある請求項117に記載のインクジェットヘッド。
119. The ink jet head according to claim 117, wherein said non-single crystalline material is an amorphous material.
【請求項120】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項116に記載のインクジェットヘッド。
120. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
117. The ink jet head according to claim 116, comprising at least one selected from the group consisting of Fe and Fe.
【請求項121】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して通電を行うための一対
の電極を有する請求項116に記載のインクジェットヘ
ッド。
121. The ink-jet head according to claim 116, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor to conduct electricity.
【請求項122】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項116に記載のインクジェッ
トヘッド。
122. The ink-jet head according to claim 116, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes under said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項123】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項116に記載のインクジェ
ットヘッド。
123. The ink jet head according to claim 116, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項124】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項116に記載の
インクジェットヘッド。
124. The ink jet head according to claim 116, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項125】 前記保護層が、前記熱作用面を形成
するTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在
するSi含有絶縁層とを有する請求項124に記載のイ
ンクジェットヘッド。
125. The ink jet head according to claim 124, wherein said protective layer has a Ta layer forming said heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between said Ta layer and said heating resistor. .
【請求項126】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項116に記載のインクジェット
ヘッド。
126. The thickness of the layer of the heating resistor is 300
The ink-jet head according to claim 116, wherein the thickness is from Å to 1 µm.
【請求項127】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項116に記載のインクジ
ェットヘッド。
127. A layer thickness of the heating resistor is 100
117. The inkjet head according to claim 116, wherein the angle is from 0 to 5000.
【請求項128】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項
116に記載のインクジェットヘッド。
128. The ink jet head according to claim 116, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially the same.
【請求項129】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように
構成されている請求項116に記載のインクジェットヘ
ッド。
129. The ink jet head according to claim 116, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項130】 インクを吐出する吐出口が、被記録
部材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求
項116に記載のインクジェットヘッド。
130. The ink jet head according to claim 116, wherein a plurality of discharge ports for discharging ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項131】 前記吐出口が1000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項130に記載のインク
ジェットヘッド。
131. The ink-jet head according to claim 130, wherein the number of the ejection ports is 1,000 or more.
【請求項132】 前記吐出口が2000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項131に記載のインク
ジェットヘッド。
132. The ink jet head according to claim 131, wherein the number of the discharge ports is 2000 or more.
【請求項133】 インクの吐出に関わる機能素子がイ
ンクジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられ
ている請求項116に記載のインクジェットヘッド。
133. The ink jet head according to claim 116, wherein the functional element relating to ink ejection is structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項134】 前記熱作用面に供給されるインクを
貯蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジ
タイプである請求項116に記載のインクジェットヘッ
ド。
134. The ink jet head according to claim 116, wherein the ink jet head is of a cartridge type integrally including an ink tank for storing ink supplied to the heat acting surface.
【請求項135】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する手段
とを具備するインクジェット装置において、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,OsおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェット装置。 17原子%≦Ir≦73原子% 5原子%≦Os≦58原子% 19原子%≦Ta≦60原子%
135. An electrothermal converter having a heating resistor for generating heat by applying current to the ink on the heat-acting surface by directly applying heat energy to eject the ink, and An ink jet device comprising: means for applying a signal to a converter; wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Os, and Ta in the following composition ratio. 17 atomic% ≦ Ir ≦ 73 atomic% 5 atomic% ≦ Os ≦ 58 atomic% 19 atomic% ≦ Ta ≦ 60 atomic%
【請求項136】 カラー記録を行う請求項135に記
載のインクジェット装置。
136. The ink jet apparatus according to claim 135, which performs color recording.
【請求項137】 前記電気熱変換体に信号を付与する
手段が、インクジェット装置の制御回路である請求項1
35に記載のインクジェット装置。
137. The means for giving a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet device.
36. The inkjet device according to 35.
【請求項138】 前記電気熱変換体を有するヘッドを
載置するためのキャリッジを具備する請求項135に記
載のインクジェット装置。
138. The ink jet apparatus according to claim 135, further comprising a carriage on which a head having the electrothermal transducer is mounted.
【請求項139】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体にお
いて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,ReおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド用基体。 39原子%≦Ir≦58原子% 9原子%≦Re≦36原子% 22原子%≦Ta≦51原子%
139. An ink jet head having an electrothermal converter provided with a heat generating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface. A substrate for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Re and Ta in the following composition ratios. 39 atomic% ≦ Ir ≦ 58 atomic% 9 atomic% ≦ Re ≦ 36 atomic% 22 atomic% ≦ Ta ≦ 51 atomic%
【請求項140】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項139に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
140. The substrate for an ink jet head according to claim 139, wherein the constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項141】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項140に記載のインクジェットヘッド用基
体。
141. The substrate for an ink jet head according to claim 140, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項142】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項139に記載のインクジェットヘッド用
基体。
142. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
139. The substrate for an ink jet head according to claim 139, comprising at least one selected from the group consisting of and Fe.
【請求項143】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項139に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
143. The substrate for an ink-jet head according to claim 139, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項144】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項139に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
144. The base for an ink jet head according to claim 139, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes below said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項145】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項139に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
145. An ink jet head substrate according to claim 139, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項146】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項139に記載の
インクジェットヘッド用基体。
146. The substrate for an ink jet head according to claim 139, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項147】 前記保護層が、前記熱作用面を形成
するTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在
するSi含有絶縁層とを有する請求項146に記載のイ
ンクジェットヘッド用基体。
147. The ink jet head according to claim 146, wherein said protective layer has a Ta layer forming said heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between said Ta layer and said heating resistor. Substrate.
【請求項148】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項139に記載のインクジェット
ヘッド用基体。
148. The heating resistor has a layer thickness of 300.
140. The substrate for an ink jet head according to claim 139, wherein the thickness is Å to 1 µm.
【請求項149】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項148に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
149. The heating resistor having a layer thickness of 100
149. The substrate for an ink jet head according to claim 148, wherein the angle is 0 to 5000 °.
【請求項150】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体をインクの通路に沿って有するインクジェ
ットヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,ReおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド。 39原子%≦Ir≦58原子% 9原子%≦Re≦36原子% 22原子%≦Ta≦51原子%
150. An electrothermal converter provided with a heating resistor for generating the thermal energy by applying a current to the ink on the thermal working surface by directly applying thermal energy to the ink and discharging the ink to a passage of the ink. An ink-jet head comprising: a heat-generating resistor; and a heating resistor made of a material containing at least Ir, Re, and Ta in the following composition ratio. 39 atomic% ≦ Ir ≦ 58 atomic% 9 atomic% ≦ Re ≦ 36 atomic% 22 atomic% ≦ Ta ≦ 51 atomic%
【請求項151】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項150に記載のインクジェットヘ
ッド。
151. The ink jet head according to claim 150, wherein a constituent material of said heating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項152】 前記非単結晶質物質が多結晶質物質
である請求項151に記載のインクジェットヘッド。
152. The inkjet head according to claim 151, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項153】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項150に記載のインクジェットヘッド。
153. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
The inkjet head according to claim 150, comprising at least one selected from the group consisting of Fe and Fe.
【請求項154】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項150に記載のインクジェッ
トヘッド。
154. The ink jet head according to claim 150, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項155】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項150に記載のインクジェッ
トヘッド。
155. The ink jet head according to claim 150, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes under said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項156】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項150に記載のインクジェ
ットヘッド。
156. The ink jet head according to claim 150, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項157】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項150に記載の
インクジェットヘッド。
157. The ink jet head according to claim 150, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項158】 前記保護層が、熱作用面を形成する
Ta層と、該Ta層と発熱抵抗体との間に介在するSi
含有絶縁層とを有する請求項157に記載のインクジェ
ットヘッド。
158. The protection layer, wherein a Ta layer forming a heat acting surface, and a Si layer interposed between the Ta layer and the heating resistor.
157. The ink jet head according to claim 157, comprising an insulating layer.
【請求項159】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項150に記載のインクジェット
ヘッド。
159. The heating resistor having a layer thickness of 300
The inkjet head according to claim 150, wherein the thickness is Å to 1 µm.
【請求項160】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項150に記載のインクジ
ェットヘッド。
160. A layer thickness of the heating resistor is 100
The inkjet head according to claim 150, wherein the angle is 0 to 5000 °.
【請求項161】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項
150に記載のインクジェットヘッド。
161. The ink jet head according to claim 150, wherein a direction in which the ink is ejected is substantially the same as a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface.
【請求項162】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように
構成されている請求項150に記載のインクジェットヘ
ッド。
162. The inkjet head according to claim 150, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項163】 インクを吐出する吐出口が、被記録
部材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求
項150に記載のインクジェットヘッド。
163. The ink jet head according to claim 150, wherein a plurality of ejection ports for ejecting ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項164】 前記吐出口が1000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項163に記載のインク
ジェットヘッド。
164. The ink jet head according to claim 163, wherein the number of the discharge ports is 1000 or more.
【請求項165】 前記吐出口が2000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項164に記載のインク
ジェットヘッド。
165. The ink jet head according to claim 164, wherein the number of the discharge ports is 2000 or more.
【請求項166】 インクの吐出に関わる機能素子がイ
ンクジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられ
ている請求項150に記載のインクジェットヘッド。
166. The ink jet head according to claim 150, wherein the functional element relating to ink ejection is structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項167】 前記熱作用面に供給されるインクを
貯蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジ
タイプである請求項150に記載のインクジェットヘッ
ド。
167. The ink jet head according to claim 150, wherein the ink jet head is of a cartridge type integrally including an ink tank for storing ink supplied to the heat acting surface.
【請求項168】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する手段
とを具備するインクジェット装置において、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,ReおよびTaを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェット装置。 39原子%≦Ir≦58原子% 9原子%≦Re≦36原子% 22原子%≦Ta≦51原子%
168. An electrothermal converter having a heat generating resistor for generating a thermal energy which is used for discharging the ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface, the electric heat converting element comprising: An ink-jet apparatus comprising: means for applying a signal to a converter; wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Re, and Ta in the following composition ratio. 39 atomic% ≦ Ir ≦ 58 atomic% 9 atomic% ≦ Re ≦ 36 atomic% 22 atomic% ≦ Ta ≦ 51 atomic%
【請求項169】 カラー記録を行う請求項168に記
載のインクジェット装置。
169. The ink jet apparatus according to claim 168, which performs color recording.
【請求項170】 前記電気熱変換体に信号を付与する
手段が、インクジェット装置の制御回路である請求項1
68に記載のインクジェット装置。
170. The means for applying a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet apparatus.
68. The ink-jet apparatus according to 68.
【請求項171】 前記電気熱変換体を有するヘッドを
載置するためのキャリッジを具備する請求項168に記
載のインクジェット装置。
171. The ink jet apparatus according to claim 168, further comprising a carriage on which a head having the electrothermal transducer is mounted.
【請求項172】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体にお
いて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,YおよびAlを下
記の組成割合で含有する材料で構成されていることを特
徴とするインクジェットヘッド用基体。 54原子%≦Ir≦85原子% 2原子%≦Y ≦18原子% 13原子%≦Al≦30原子%
172. An ink jet head having an electrothermal converter having a heating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface. A base for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Y and Al in the following composition ratios. 54 atomic% ≦ Ir ≦ 85 atomic% 2 atomic% ≦ Y ≦ 18 atomic% 13 atomic% ≦ Al ≦ 30 atomic%
【請求項173】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項172に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
173. The substrate for an ink jet head according to claim 172, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項174】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項173に記載のインクジェットヘッド用基
体。
174. The substrate for an ink jet head according to claim 173, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項175】 前記非単結晶質物質が非晶質物質で
ある請求項173に記載のインクジェットヘッド用基
体。
175. The substrate for an ink jet head according to claim 173, wherein said non-single crystalline material is an amorphous material.
【請求項176】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項172に記載のインクジェットヘッド用
基体。
176. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
172. The substrate for an ink jet head according to claim 172, comprising at least one selected from the group consisting of Fe and Fe.
【請求項177】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項172に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
177. The substrate for an ink jet head according to claim 172, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項178】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項172に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
178. The base for an ink jet head according to claim 172, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes below said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項179】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項172に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
179. The substrate for an ink jet head according to claim 172, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項180】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項172に記載の
インクジェットヘッド用基体。
180. The substrate for an ink jet head according to claim 172, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項181】 前記保護層が、熱作用面を形成する
Ta層と、該Ta層と発熱抵抗体との間に介在するSi
含有絶縁層とを有する請求項180に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
181. The protection layer, wherein a Ta layer forming a heat acting surface, and Si interposed between the Ta layer and the heating resistor.
181. The substrate for an ink jet head according to claim 180, further comprising an insulating layer.
【請求項182】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項181に記載のインクジェット
ヘッド用基体。
182. A layer thickness of the heating resistor is 300
183. The substrate for an ink jet head according to claim 181, wherein the thickness is Å to 1 μm.
【請求項183】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項182に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
183. The thickness of the heating resistor layer is 100
182. The substrate for an ink jet head according to claim 182, wherein the angle is 0 ° to 5000 °.
【請求項184】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体をインクの通路に沿って有するインクジェ
ットヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,YおよびAlを下
記の組成割合で含有する材料で構成されていることを特
徴とするインクジェットヘッド。 54原子%≦Ir≦85原子% 2原子%≦Y ≦18原子% 13原子%≦Al≦30原子%
184. An electrothermal converter provided with a heating resistor which is generated by energizing the heat energy used for ejecting the ink by directly applying the heat energy to the ink on the heat acting surface, to the ink passage. An ink-jet head comprising: a heating resistor formed of a material containing at least Ir, Y, and Al in the following composition ratio. 54 atomic% ≦ Ir ≦ 85 atomic% 2 atomic% ≦ Y ≦ 18 atomic% 13 atomic% ≦ Al ≦ 30 atomic%
【請求項185】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項184に記載のインクジェットヘ
ッド。
185. The ink jet head according to claim 184, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項186】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項185に記載のインクジェットヘッド。
186. The ink jet head according to claim 185, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項187】 前記非単結晶質物質が非晶質物質で
ある請求項185に記載のインクジェットヘッド用基
体。
187. The substrate for an ink jet head according to claim 185, wherein said non-single crystalline material is an amorphous material.
【請求項188】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項184に記載のインクジェットヘッド。
188. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
183. The ink jet head according to claim 184, comprising at least one selected from the group consisting of Fe and Fe.
【請求項189】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項184に記載のインクジェッ
トヘッド。
189. The ink jet head according to claim 184, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項190】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項184に記載のインクジェッ
トヘッド。
190. The ink jet head according to claim 184, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes below said heat generating resistor to contact said heat generating resistor and to conduct said current.
【請求項191】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項184に記載のインクジェ
ットヘッド。
191. The ink jet head according to claim 184, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項192】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項184に記載の
インクジェットヘッド。
192. The ink jet head according to claim 184, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項193】 前記保護層が、前記熱作用面を形成
するTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在
するSi含有絶縁層とを有する請求項192に記載のイ
ンクジェットヘッド。
193. The ink jet head according to claim 192, wherein the protective layer has a Ta layer forming the heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor. .
【請求項194】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項184に記載のインクジェット
ヘッド。
194. The thickness of the layer of the heating resistor is 300.
184. The inkjet head according to claim 184, wherein the thickness is Å to 1 μm.
【請求項195】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項194に記載のインクジ
ェットヘッド。
195. The heating resistor having a layer thickness of 100
The ink jet head according to claim 194, wherein the angle is 0 ° to 5000 °.
【請求項196】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項
184に記載のインクジェットヘッド。
196. The ink jet head according to claim 184, wherein a direction in which the ink is ejected is substantially the same as a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface.
【請求項197】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように
構成されている請求項184に記載のインクジェットヘ
ッド。
197. The ink jet head according to claim 184, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項198】 インクを吐出する吐出口が、被記録
部材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求
項184に記載のインクジェットヘッド。
198. The ink jet head according to claim 184, wherein a plurality of ejection ports for ejecting ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項199】 前記吐出口が1000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項198に記載のインク
ジェットヘッド。
199. The ink jet head according to claim 198, wherein said discharge ports are provided in a number of 1000 or more.
【請求項200】 前記吐出口が2000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項199にインクジェッ
トヘッド。
200. The ink jet head according to claim 199, wherein a plurality of said ejection ports are provided in a number of 2000 or more.
【請求項201】 インクの吐出に関わる機能素子がイ
ンクジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられ
ている請求項184に記載のインクジェットヘッド。
201. The ink jet head according to claim 184, wherein the functional element relating to ink ejection is structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項202】 前記熱作用面に供給されるインクを
貯蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジ
タイプである請求項184に記載のインクジェットヘッ
ド。
202. The ink jet head according to claim 184, wherein said ink jet head is of a cartridge type integrally provided with an ink tank for storing ink supplied to said heat acting surface.
【請求項203】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する手段
とを具備するインクジェット装置において、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,YおよびAlを下
記の組成割合で含有する材料で構成されていることを特
徴とするインクジェット装置。 54原子%≦Ir≦85原子% 2原子%≦Y ≦18原子% 13原子%≦Al≦30原子%
203. An electrothermal converter provided with a heat generating resistor for generating the thermal energy used for discharging ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface, An ink jet apparatus comprising: means for applying a signal to a converter; wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Y and Al in the following composition ratios. 54 atomic% ≦ Ir ≦ 85 atomic% 2 atomic% ≦ Y ≦ 18 atomic% 13 atomic% ≦ Al ≦ 30 atomic%
【請求項204】 カラー記録を行う請求項203に記
載のインクジェット装置。
204. The ink jet apparatus according to claim 203, which performs color recording.
【請求項205】 前記電気熱変換体に信号を付与する
手段が、インクジェット装置の制御回路である請求項2
03に記載のインクジェット装置。
205. A control circuit of an ink jet apparatus, wherein the means for giving a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet apparatus.
03. The inkjet apparatus according to 03.
【請求項206】 前記電気熱変換体を有するヘッドを
載置するためのキャリッジを具備する請求項203に記
載のインクジェット装置。
206. The ink jet apparatus according to claim 203, further comprising a carriage on which the head having the electrothermal transducer is mounted.
【請求項207】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体にお
いて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,RuおよびCrを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド用基体。 21原子%≦Ir≦51原子% 17原子%≦Ru≦42原子% 7原子%≦Cr≦46原子%
207. An ink jet head having an electrothermal converter having a heat generating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface. The substrate for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ru and Cr in the following composition ratio. 21 atomic% ≦ Ir ≦ 51 atomic% 17 atomic% ≦ Ru ≦ 42 atomic% 7 atomic% ≦ Cr ≦ 46 atomic%
【請求項208】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項207に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
208. The substrate for an ink jet head according to claim 207, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項209】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項208に記載のインクジェットヘッド用基
体。
209. The substrate for an ink jet head according to claim 208, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項210】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項207に記載のインクジェットヘッド用
基体。
210. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
210. The substrate for an ink jet head according to claim 207, comprising at least one selected from the group consisting of and Fe.
【請求項211】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項207に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
211. The substrate for an ink jet head according to claim 207, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項212】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項207に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
212. The substrate for an ink jet head according to claim 207, wherein said electrothermal converter has a pair of electrodes below said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項213】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項207に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
213. The substrate for an ink jet head according to claim 207, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項214】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項207に記載の
インクジェットヘッド用基体。
214. The substrate for an ink jet head according to claim 207, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項215】 前記熱作用面を形成するTa層と、
該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在するSi含有絶
縁層とを有する請求項207に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
215. A Ta layer forming the heat acting surface,
210. The base for an ink jet head according to claim 207, further comprising a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor.
【請求項216】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項207に記載のインクジェット
ヘッド用基体。
216. A layer thickness of the heating resistor is 300
210. The substrate for an inkjet head according to claim 207, wherein the thickness is Å to 1 µm.
【請求項217】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項216に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
217. A layer thickness of the heating resistor is 100
231. The substrate for an ink jet head according to claim 216, wherein the angle is 0 to 5000 °.
【請求項218】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体をインクの通路に沿って有するインクジェ
ットヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,RuおよびCrを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド。 21原子%≦Ir≦51原子% 17原子%≦Ru≦42原子% 7原子%≦Cr≦46原子%
218. An electrothermal converter provided with a heating resistor for generating heat by applying current to the ink on the heat-acting surface by directly applying heat energy to the ink and discharging the ink to the ink passage. An ink-jet head according to claim 1, wherein said heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ru and Cr in the following composition ratios. 21 atomic% ≦ Ir ≦ 51 atomic% 17 atomic% ≦ Ru ≦ 42 atomic% 7 atomic% ≦ Cr ≦ 46 atomic%
【請求項219】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項218に記載のインクジェットヘ
ッド。
219. The ink jet head according to claim 218, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項220】 前記非単結晶質物質が多結晶質物質
である請求項219に記載のインクジェットヘッド。
220. The ink jet head according to claim 219, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項221】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項218に記載のインクジェットヘッド。
221. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
218. The ink jet head according to claim 218, comprising at least one selected from the group consisting of Fe and Fe.
【請求項222】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項218に記載のインクジェッ
トヘッド。
222. The ink-jet head according to claim 218, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting with said heating resistor to conduct said current.
【請求項223】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項218に記載のインクジェッ
トヘッド。
223. The ink jet head according to claim 218, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes below said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項224】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項218に記載のインクジェ
ットヘッド。
224. The ink jet head according to claim 218, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項225】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項218に記載の
インクジェットヘッド。
225. The ink jet head according to claim 218, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項226】 前記保護層が、前記熱作用面を形成
するTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在
するSi含有絶縁層とを有する請求項225に記載のイ
ンクジェットヘッド。
226. The ink jet head according to claim 225, wherein the protective layer has a Ta layer forming the heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between the Ta layer and the heating resistor. .
【請求項227】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項218に記載のインクジェット
ヘッド。
227. A layer thickness of the heating resistor is 300.
218. The inkjet head according to claim 218, wherein the thickness is Å to 1 µm.
【請求項228】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項218に記載のインクジ
ェットヘッド。
228. The thickness of the heating resistor layer is 100
The inkjet head according to claim 218, wherein the angle is 0 to 5000 °.
【請求項229】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項
218に記載のインクジェットヘッド。
229. The ink jet head according to claim 218, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially the same.
【請求項230】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように
構成されている請求項218に記載のインクジェットヘ
ッド。
230. The ink jet head according to claim 218, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項231】 インクを吐出する吐出口が、被記録
部材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求
項218に記載のインクジェットヘッド。
231. The ink jet head according to claim 218, wherein a plurality of ejection ports for ejecting ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項232】 前記吐出口が1000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項231に記載のインク
ジェットヘッド。
232. The ink jet head according to claim 231, wherein a plurality of said discharge ports are provided in a number of 1000 or more.
【請求項233】 前記吐出口が2000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項232に記載のインク
ジェットヘッド。
233. The ink jet head according to claim 232, wherein the number of the discharge ports is 2000 or more.
【請求項234】 インクの吐出に関わる機能素子がイ
ンクジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられ
ている請求項218に記載のインクジェットヘッド。
234. The ink jet head according to claim 218, wherein the functional element relating to ink ejection is structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項235】 前記熱作用面に供給されるインクを
貯蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジ
タイプである請求項218に記載のインクジェットヘッ
ド。
235. The ink jet head according to claim 218, wherein said ink jet head is of a cartridge type integrally provided with an ink tank for storing ink supplied to said heat acting surface.
【請求項236】 前記熱作用面上のインクに直接熱エ
ネルギーを与えてインクを吐出するために利用される前
記熱エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備
えた電気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する
手段とを具備するインクジェット装置において、 前記発熱抵抗体が、少なくともIr,RuおよびCrを
下記の組成割合で含有する材料で構成されていることを
特徴とするインクジェット装置。 21原子%≦Ir≦51原子% 17原子%≦Ru≦42原子% 7原子%≦Cr≦46原子%
236. An electrothermal converter including a heating resistor for generating the thermal energy used for discharging ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface, and An ink jet device comprising: means for applying a signal to a heat converter, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Ir, Ru and Cr in the following composition ratios. . 21 atomic% ≦ Ir ≦ 51 atomic% 17 atomic% ≦ Ru ≦ 42 atomic% 7 atomic% ≦ Cr ≦ 46 atomic%
【請求項237】 カラー記録を行う請求項236に記
載のインクジェット装置。
237. The ink jet apparatus according to claim 236, which performs color recording.
【請求項238】 前記電気熱変換体に信号を付与する
手段が、インクジェット装置の制御回路である請求項2
36に記載のインクジェット装置。
238. The means for giving a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet apparatus.
36. The ink-jet apparatus according to 36.
【請求項239】 前記電気熱変換体を有するヘッドを
載置するためのキャリッジを具備する請求項236に記
載のインクジェット装置。
239. The ink jet apparatus according to claim 236, further comprising a carriage on which a head having the electrothermal transducer is mounted.
【請求項240】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体を有するインクジェットヘッド用基体にお
いて、 前記発熱抵抗体が、少なくともPt,Taを下記の組成
割合で含有する材料で構成されていることを特徴とする
インクジェットヘッド用基体。 62原子%≦Pt≦75原子% 25原子%≦Ta≦38原子%
240. An ink jet head having an electrothermal converter having a heat generating resistor which is generated by energizing the thermal energy used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface. The substrate for an ink jet head, wherein the heating resistor is made of a material containing at least Pt and Ta in the following composition ratio. 62 atomic% ≦ Pt ≦ 75 atomic% 25 atomic% ≦ Ta ≦ 38 atomic%
【請求項241】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項240に記載のインクジェットヘ
ッド用基体。
241. The substrate for an ink jet head according to claim 240, wherein a constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項242】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項241に記載のインクジェットヘッド用基
体。
242. The substrate for an ink jet head according to claim 241, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項243】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項240に記載のことを特徴とするインク
ジェットヘッド用基体。
243. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
249. The base for an ink jet head according to claim 240, comprising at least one selected from the group consisting of Fe and Fe.
【請求項244】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項240に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
244. The substrate for an ink-jet head according to claim 240, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes on said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項245】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項240に記載のインクジェッ
トヘッド用基体。
245. The substrate for an ink jet head according to claim 240, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes under said heating resistor for contacting said heating resistor and conducting said current.
【請求項246】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項240に記載のインクジェ
ットヘッド用基体。
246. The substrate for an ink jet head according to claim 240, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項247】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項240に記載の
インクジェットヘッド用基体。
247. The substrate for an ink jet head according to claim 240, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項248】 前記保護層が、前記熱作用面を形成
するTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在
するSi含有絶縁層とを有する請求項247に記載のイ
ンクジェットヘッド用基体。
248. The ink jet head according to claim 247, wherein said protective layer has a Ta layer forming said heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between said Ta layer and said heating resistor. Substrate.
【請求項249】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項240に記載のインクジェット
ヘッド用基体。
249. The heating resistor has a layer thickness of 300.
240. The substrate for an inkjet head according to claim 240, wherein the thickness is Å to 1 µm.
【請求項250】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項249に記載のインクジ
ェットヘッド用基体。
250. The heating resistor having a layer thickness of 100
249. The substrate for an ink jet head according to claim 249, wherein the angle is 0 to 5000 °.
【請求項251】 前記熱作用面上のインクに直接熱エ
ネルギーを与えてインクを吐出するために利用される前
記熱エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備
えた電気熱変換体をインクの通路に沿って有するインク
ジェットヘッドにおいて、 前記発熱抵抗体が、少なくともPt,Taを下記の組成
割合で含有する材料で構成されていることを特徴とする
インクジェットヘッド。 62原子%≦Pt≦75原子% 25原子%≦Ta≦38原子%
251. An electrothermal converter having a heating resistor which is generated by energizing the thermal energy which is used for ejecting the ink by directly applying thermal energy to the ink on the thermal working surface. The heat generating resistor is made of a material containing at least Pt and Ta in the following composition ratio. 62 atomic% ≦ Pt ≦ 75 atomic% 25 atomic% ≦ Ta ≦ 38 atomic%
【請求項252】 前記発熱抵抗体の構成材料が非単結
晶質物質である請求項251に記載のインクジェットヘ
ッド。
252. The ink jet head according to claim 251, wherein the constituent material of said heat generating resistor is a non-single crystalline substance.
【請求項253】 前記非単結晶質物質が多結晶物質で
ある請求項252に記載のインクジェットヘッド。
253. The ink jet head according to claim 252, wherein said non-single crystalline material is a polycrystalline material.
【請求項254】 前記発熱抵抗体を構成する材料が、
不純物としてAr,O,C,N,Si,B,Na,Cl
およびFeからなる群から選択される少なくとも一種を
含有する請求項251に記載のインクジェットヘッド。
254. A material forming the heating resistor,
Ar, O, C, N, Si, B, Na, Cl as impurities
The ink jet head according to claim 251, comprising at least one selected from the group consisting of Fe and Fe.
【請求項255】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の上に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項251に記載のインクジェッ
トヘッド。
255. The ink jet head according to claim 251, wherein the electrothermal transducer has a pair of electrodes on the heating resistor for contacting the heating resistor and conducting the current.
【請求項256】 前記電気熱変換体が、前記発熱抵抗
体の下に該発熱抵抗体と接触して前記通電を行うための
一対の電極を有する請求項251に記載のインクジェッ
トヘッド。
256. The ink jet head according to claim 251, wherein said electrothermal transducer has a pair of electrodes under said heating resistor for contacting said heating resistor to conduct said current.
【請求項257】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体に
よって形成されている請求項251に記載のインクジェ
ットヘッド。
257. The ink jet head according to claim 251, wherein said heat acting surface is formed by said heat generating resistor.
【請求項258】 前記熱作用面が、前記発熱抵抗体上
の保護層によって形成されている請求項251に記載の
インクジェットヘッド。
258. The ink jet head according to claim 251, wherein said heat acting surface is formed by a protective layer on said heat generating resistor.
【請求項259】 前記保護層が、前記熱作用面を形成
するTa層と、該Ta層と前記発熱抵抗体との間に介在
するSi含有絶縁層とを有する請求項258に記載のイ
ンクジェットヘッド。
259. The ink jet head according to claim 258, wherein said protective layer has a Ta layer forming said heat acting surface, and a Si-containing insulating layer interposed between said Ta layer and said heating resistor. .
【請求項260】 前記発熱抵抗体の層の厚みが300
Å〜1μmである請求項251に記載のインクジェット
ヘッド。
260. A layer thickness of the heating resistor is 300
The inkjet head according to claim 251, wherein the thickness is Å to 1 μm.
【請求項261】 前記発熱抵抗体の層の厚みが100
0Å〜5000Åである請求項260に記載のインクジ
ェットヘッド。
261. The thickness of the layer of the heating resistor is 100
260. The ink-jet head according to claim 260, wherein the angle is 0 ° to 5000 °.
【請求項262】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ同じである請求項
251に記載のインクジェットヘッド。
262. The ink jet head according to claim 251, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially the same.
【請求項263】 インクを吐出する方向と前記熱作用
面へインクが供給される方向とがほぼ直角を成すように
構成されている請求項251に記載のインクジェットヘ
ッド。
263. The ink jet head according to claim 251, wherein a direction in which the ink is ejected and a direction in which the ink is supplied to the heat acting surface are substantially perpendicular to each other.
【請求項264】 インクを吐出する吐出口が、被記録
部材の記録領域の幅に対応して複数設けられている請求
項251に記載のインクジェットヘッド。
264. The ink jet head according to claim 251, wherein a plurality of discharge ports for discharging ink are provided corresponding to the width of the recording area of the recording member.
【請求項265】 前記吐出口が1000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項264に記載のインク
ジェットヘッド。
265. The ink jet head according to claim 264, wherein a plurality of the discharge ports are provided in a number of 1000 or more.
【請求項266】 前記吐出口が2000またはそれ以
上の複数個設けられている請求項265に記載のインク
ジェットヘッド。
266. The ink jet head according to claim 265, wherein a plurality of the discharge ports are provided in a number of 2000 or more.
【請求項267】 インクの吐出に関わる機能素子がイ
ンクジェットヘッド基体の表面内部に構造的に設けられ
ているタイプである請求項251に記載のインクジェッ
トヘッド。
267. The ink jet head according to claim 251, wherein the functional element relating to ink ejection is of a type structurally provided inside the surface of the ink jet head base.
【請求項268】 前記熱作用面に供給されるインクを
貯蔵するインクタンクを一体的に具備するカートリッジ
タイプである請求項251に記載のインクジェットヘッ
ド。
268. The ink jet head according to claim 251, wherein the ink jet head is of a cartridge type integrally provided with an ink tank for storing ink supplied to the heat acting surface.
【請求項269】 熱作用面上のインクに直接熱エネル
ギーを与えてインクを吐出するために利用される前記熱
エネルギーを通電によって発生する発熱抵抗体を備えた
電気熱変換体と、該電気熱変換体に信号を付与する手段
とを具備するインクジェット装置において、 前記発熱抵抗体が、少なくともPt,Taを下記の組成
割合で含有する材料で構成されていることを特徴とする
インクジェット装置。 62原子%≦Pt≦75原子% 25原子%≦Ta≦38原子%
269. An electrothermal converter provided with a heat generating resistor for generating the thermal energy used for discharging ink by directly applying thermal energy to the ink on the heat acting surface, and the electric heat An ink-jet apparatus comprising: means for applying a signal to a converter; wherein the heating resistor is made of a material containing at least Pt and Ta in the following composition ratio. 62 atomic% ≦ Pt ≦ 75 atomic% 25 atomic% ≦ Ta ≦ 38 atomic%
【請求項270】 カラー記録を行う請求項269に記
載のインクジェット装置。
270. The ink jet apparatus according to claim 269, which performs color recording.
【請求項271】 前記電気熱変換体に信号を付与する
手段が、インクジェット装置の制御回路である請求項2
69に記載のインクジェット装置。
271. The means for giving a signal to the electrothermal transducer is a control circuit of an ink jet device.
70. The ink-jet apparatus according to 69.
【請求項272】 前記電気熱変換体を有するヘッドを
載置するためのキャリッジを具備する請求項269に記
載のインクジェット装置。
272. The ink jet apparatus according to claim 269, further comprising a carriage on which a head having said electrothermal transducer is mounted.
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